武汉光电论坛第177期：薄膜太阳能电池：机遇与挑战

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报告人简介：

孟庆波，1987年吉林大学物理系获学士学位，1997年在中国科学院长春应用化学研究所获得博士学位。1999年－2002年分别任日本科技厅特别研究员(STA Fellow)、东京大学和日本神奈川科学技术研究院专任研究员。2002年回所工作。2007年国家杰出青年基金获得者，2010年获国务院政府特殊津贴，2011年获东京理科大学校长奖，2013年入选‘科技北京’百名领军人才。2014年，国家基金委创新群体学术带头人，现任中国科学院大学教授，中科院物理研究所研究员、博士生导师、中国科学院物理所清洁能源中心主任。中国可再生能源学会常务理事，中国可再生能源学会光化学委员会委员，中国可再生能源学会光伏委员会委员, 中国材料研究学会纳米材料与器件分会理事，中国化学会纳米化学专业委员会委员，国家基金委第十三、十四届工程与材料科学部专家评审组成员。

报告摘要：

太阳能的广泛应用对国家的可持续发展至关重要，也是国家的重大战略需求。利用光伏技术将太阳能转换为电能是太阳能利用的重要方式之一。经过广大科技工作者和产业界的多年努力，硅基太阳能的发展取得巨大的进步，为太阳能的大规模利用做出了重要贡献。与此同时，高稳定性的无机薄膜太阳能电池，如：铜铟镓硒和碲化镉薄膜太阳能电池等的研发取得了长足的发展，光电转换效率分别达到23.4%，22.1%。因薄膜太阳能电池具有轻便、柔性等优点，在便携式电源、光伏建筑一体化（BIPV）等多场景应用方面展示了广阔的发展空间，吸引了科研工作者和产业界的广泛关注。然而，铟、碲元素储量等原因限制了薄膜太阳能电池的产量和市场占有率。研发组成元素储量丰富、高性能、低成本、环境友好的薄膜太阳能电池如：铜锌锡硫硒、硫硒化锑、全无机钙钛矿型铯铅碘以及有机无机杂化的钙钛矿等薄膜太阳能电池成为薄膜太阳能电池领域的重要研究方向。其中，（1）具有钙钛矿型结构的有机无机杂化太阳能电池发展迅速。目前，最高效率突破25%，该类太阳能电池研究重点已经从追求效率转向了解决其长期应用的稳定性问题；（2）全无机的铜锌锡硫(硒)是源自铜铟镓硒的一种多元化合物半导体材料，具有组成元素储量丰富且无毒、稳定性高以及与现有薄膜光伏技术兼容等独特优势，是用于薄膜太阳能电池的理想材料。目前，该类太阳能电池效率偏低，提高效率是科研攻关的重点。本报告将针对钙钛矿太阳能电池和铜锌锡硫(硒)太阳能电池的发展现状，从材料与器件制备、材料性质及其测量表征、缺陷态和能带性质调控等角度介绍该领域的最新研究进展和我们的工作，并在此基础上探讨薄膜太阳能电池发展的机遇与挑战。

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