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立足表界面基础研究,戚亚冰探索钙钛矿光伏破局之路

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10月21日金融一线消息,2026可持续全球领导者大会于10月20日-22日在上海黄浦世博园区举办。上海交通大学讲席教授,日本工程院外籍院士戚亚冰参加“企业破局:绿色发展与全球竞合”分论坛并发表演讲。

戚亚冰2003年接触表界面科学,开展表界面科学、能源材料与器件方向研究至今十余年。团队的研究方向包括,研究以表界面科学基础研究为起点,在原子级精度解析表界面材料性质,将基础认知与先进材料、器件实验、实际应用相结合,研究场景覆盖光伏、发光材料器件、储能材料。受时长限制,本次重点分享表界面科学在钙钛矿光伏领域的应用。

他谈到,钙钛矿光伏的效率已经接近单晶硅光伏,制备成本低廉;但产业化推进过程中,最大瓶颈是稳定性不足,该问题如果无法突破,将严重阻碍产业化进程。截至目前,团队已经在《自然》主刊发表35篇钙钛矿光伏相关论文,但是针对材料衰减、稳定性方向的研究成果偏少,原因在于稳定性研究难度高、周期长,属于较难攻克的课题。这类研究需要高时空分辨表征设备,同时依托扎实的理论基础,团队已经积累前期研究基础,搭建起先进同步辐射技术合作网络。

在2024年回国之前,戚亚冰在日本开展了十三年独立科研,团队围绕钙钛矿材料衰减路径开展相关研究,持续聚焦器件稳定性难点开展探索。在钙钛矿微观机理原子级分辨率表征领域,全球公开相关文献一共仅有15篇,半数以上出自该团队。依托自研研究体系,团队对不同组分材料的内在稳定性开展研究,实验发现钙钛矿材料表面存在缺陷,缺陷还存在动态变化行为;现有大量证据显示,表面缺陷是钙钛矿材料不稳定的根源,还需要开展更加深入的研究。

他指出,在表征手段上,同步辐射技术具备超高真空分辨率,支持多模态表征;第四代同步辐射进一步拥有超高时空分辨率,为机理研究提供支撑。

戚亚冰表示,立足基础科研解析材料特性,希望以此为基础,该团队在未来攻克钙钛矿光伏产业化最大的难题,也就是稳定性难题。

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