近日，《科创中国·院士开讲》第七期在西瓜视频、抖音和今日头条同步上线 。本期嘉宾是中国科学院院士、中科院化学研究所研究员李永舫，他就太阳能的应用和太阳电池进行了广泛、深入而又前沿的讲解，并向广大抖音网友讲述了中国太阳电池行业如何在十几年的时间内，不仅成本降低九成，还连续42次刷新最高能源转化效率，成为“中国名片”的历程 。
文章图片
李永舫院士是我国最早开展聚合物太阳电池研究的先行者之一，开发了低成本高效聚合物媒体光伏材料 。他曾获得过国家自然科学二等奖，中科院自然科学一等奖 。
“太阳照到地球上的能量是我们现在消耗能量的1万倍，只要能把太阳能有一个很小的比例利用，就可以解决能量问题 。”演讲一开始，李永舫院士短短一句话，勾起了网友对太阳能的强烈兴趣 。
接下来，李永舫院士就太阳能电池的应用做出了详细讲解 。太阳能电池，又叫太阳电池，是太阳能利用的重要方向 。演讲中，李永舫院士对已经商品化的硅太阳电池，以及前沿的钙钛矿太阳电池和有机聚合物太阳电池，做出了一一介绍 。
尤其就硅太阳电池——当前太阳电池产业化的主要领域，李永舫院士从发展历程、市场形势和应用前景等多角度进行了具体介绍 。他表示，硅晶太阳电池已经达到了大规模商业化应用的程度 。我国在硅太阳电池领域具有领先优势，其实验室能源转化效率已从20年前17%、18%，到现在能达到23%，2014年来已42次打破最高纪录 。
21世纪的头一个10年，中国太阳能行业尤其是硅太阳电池领域，曾经造就多个中国首富，并占据全球产量最大的份额 。然而，由于当时“两头在外”（技术在外，市场在外）的顽疾，最终在国外的反倾销调查等多重压力下，从高峰步入低谷 。
文章图片
此后，在行业从业者、科研工作者的持续努力下，我国太阳电池行业在过去的8年里不断地快速发展，不仅摆脱了“技术在外”的束缚，实现了42次实验室能源转化效率的刷新；同时也不再受到“市场在外”的掣肘，产量依然保持“头把交椅”的地位，占据全球三分之二甚至更高，其中国内市场更是高速发展，使用量已占产量一半以上 。
此外，太阳电池的生产成本也比十几年前下降了90%，已经可以与火力发电、水力发电成本可比，有些地方甚至低于市场电价的成本 。成本下降也帮助行业摆脱了对于政府补贴的依赖 。2021年开始我国取消光伏补贴后，行业依然能够生存，且存在应用场景多样、绿色低碳等优点 。
“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的，并且我们是处于国际领先水平的一个领域 。”李永舫院士在演讲中这样说 。当前，硅太阳电池行业已经成长成为中国“双碳战略”的排头兵，依然拥有非常大的发展空间 。
李永舫院士还介绍了其他几种太阳电池 。最近十几年，钙钛矿太阳电池发展迅速，其实验室效率从过去的1%发展到了现在的25.7%左右，大面积制备的效率也已经超过了15% 。相比硅太阳电池，钙钛矿电池厚度仅有几百个纳米，更轻薄、成本更低，很有可能在最近几年就会实现商用 。
有机聚合物太阳电池是真正的轻薄柔一类新型太阳电池，最近几年发展很快 。其活跃层厚度仅有100-200纳米，相比硅的100多微米轻薄了上千倍，既可以做成柔性器件，也可以做成半透明器件 。
在采访环节，李永舫院士表示，再有十年、二十年，太阳能就可以用在汽车上；一百年左右时间内，人类将实现清洁能源全覆盖 。加之在我国双碳目标下，光伏产业还有很大的发展空间 。他鼓励年轻网友将来选择光伏，这个行业将有很大的发展 。
