科普视频 | 李永舫院士：太阳能应用及太阳电池的发展
《科创中国·院士开讲》第七期完整视频
《科创中国·院士开讲》是“科创中国”与抖音联合打造的大型视频知识类栏目，由中国科学院和中国工程院院士作为主讲嘉宾，栏目在“科创中国”微信公众号同步播出。
《科创中国·院士开讲》第七期，由中国科学院院士，中国科学院化学研究所研究员李永舫作为主讲嘉宾，为大家分享太阳能应用及太阳电池的发展。
“人类的未来必须依靠太阳能”
“太阳能是取之不尽、用之不竭的清洁能源。太阳照到地球上的只占太阳能量的很小一部分，只要加以利用，就可以解决能量问题。”
李永舫院士表示，现在我国50%以上还是要靠化石能源，将来要逐渐提高可再生能源的比例，其中一部分就是要利用太阳能。
实际上，化石能源也是来自古代的太阳能。煤是古代的植物埋到地下慢慢变成的，石油是海洋动物经过长时间的化学作用形成的。所以，化石能源也是古代的太阳能积攒下来的。“我们现在的人类把古代亿万年积攒下来的能量，在几百年就差不多消耗光了。将来怎么办？”对此，李永舫院士给出答案：将来，人类主要依赖的能量还是太阳能。
硅太阳电池，又一张中国名片
太阳电池，也叫太阳能电池，是直接把太阳能转换成电能的装置，主要有晶硅太阳电池、无机半导体薄膜太阳电池和一些新型太阳电池，包括钙钛矿太阳电池、有机/聚合物太阳电池等。
目前，硅晶太阳电池已经达到了大规模商业化应用的程度。数据显示，单晶硅太阳电池实验室最高效率达到27.6%，商业化批量生产效率达到23%；多晶硅太阳电池的实验室最高效率为23.3%，商业化批量生产效率可达21%。
2014年至今，我国企业/研究机构晶硅电池实验室效率已打破纪录42次。
李永舫院士感慨道，“十几、二十年前，印象中效率在17-18%左右，这几年发展非常快，这主要是我们中国人的贡献。我们常说，高铁是我们的一个名片，实际上，硅太阳电池也是我们中国人的一个名片，现在在国际上影响非常大，并且我们是处于国际领先水平”，我们中国的光伏，主要是硅太阳电池，现在产量占全球的三分之二以上。
晶硅太阳电池具有诸多优势：原料取之不尽、无噪声、二氧化碳零排放、使用寿命长、规模可大可小……
从雄安高铁站，到中国空间站
太阳电池应用广泛
太阳电池的应用涵盖航空航天、建筑、商业、农业、家用电器以及公用设施等，还可以分散地在农村边远地区、荒山、沙漠使用。
以雄安高铁站的光伏屋顶为例，每年可为该站提供580万度清洁电力供应。
冬奥会部分场馆也有铺设了太阳电池的休息亭，还有光伏车棚，这都是将来重要的应用领域。
轻薄柔的新型太阳电池
有机太阳电池是我国从跟随到引领的一个研究领域，李永舫院士2000年进入这个领域，“那个时候我们只能看文献，因为这个方向不是我们中国人原创，但是我们进来以后，很快做出我们自己有特色的工作。从2015年开始，我们中国人报道了窄带隙的有机小分子的受体光伏材料，过去原来一直占主导地位的就是富勒烯衍生物的受体材料。这个窄带隙受体光伏材料出现以后，这个领域就是我们中国领先，效率增长非常快，原来很难做到10%，现在甚至可以达到19%。”
最近十几年发展比较快的叫有机无机杂化的钙钛矿太阳电池。钙钛矿电池具有质量轻、成本低的优点，现在正在往大面积应用的方向努力，最近几年有可能就会实现一些应用。
有机/聚合物太阳电池近几年发展也非常快，它具有轻薄柔的突出特点，还可以做成半透明的器件，李永舫院士提到，实现应用的话，如何提高稳定性、降低成本是下一步研究的重点。
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CsPbIBr2钙钛矿太阳能电池中通过氧气诱导Spiro-OMeTAD快速氧化
Oxygen-Exposure Induced Rapid Oxidation of Spiro-OMeTAD in CsPbIBr2 Perovskite Solar Cells
作者：王伟国, 白天, 薛高飞, 叶美丹*
DOI: 10.13208/j.electrochem.201249
引用格式：
Wei-Guo Wang, Tian Bai, Gao-Fei Xue, Mei-Dan Ye. Oxygen-Exposure Induced Rapid Oxidation of Spiro-OMeTAD in CsPbIBr2 Perovskite Solar Cells[J]. Journal of Electrochemistry, 2021, 27(2): 216-226.关 于 我 们