当前光伏行业再次站在技术抉择的十字路口，是否会重演晶硅对薄膜、单晶对多晶的竞争态势?企业与行业同样都需要做出决断。
过去几年，我国光伏行业依靠科技创新实现了90%以上的降本增效。除国家层面外，各省也在加快光储融合工作。
因此，为了应对国际贸易环境的变化，我国需要加强与其他国家的合作与交流。为推动光储融合发展，2022年，国家相继出台了《关于进一步推动新型储能参与电力市场和调度运用的通知》《关于开展第三批智能光伏试点示范活动的通知》等一系列政策。当前，PERC仍然是光伏产业的主流技术，占有市场份额最大，但面临着被更高效率的n型电池技术迭代的技术挑战。二、国际贸易环境复杂，高纯石英砂供应吃紧在我国光伏技术取得显著进步的同时，拉棒环节所用的石英坩埚所需的高纯石英砂和石英坩埚却逐渐成为产业链的紧缺环节但从银的需求来看，PERC电池每瓦需要10毫克的银，TOPCon需要13毫克，而异质结需要22毫克，是PERC的两倍还要多。
他还补充称，光伏行业一直在寻求少用银，但事情并没有向他们所愿地那样发展。今年3月，澳大利亚新南威尔士大学科学家的一份研究论文写道，到2050年，光伏产业可能会耗尽全球85-98%的银储备。在国家自然科学基金重大研究计划面向能源的光电转换材料支持下，科学家提出了突破现有发光理论框架的新发光机制，制备出大面积柔性白光OLED照明器件，在国际上首次实现了晶圆级有机半导体单晶制备。
基于此类材料设计的新器件在性能上取得重大突破，是当时报道中效率最高的红光材料。接受《中国科学报》采访时，许宁生谈到了重大研究计划的第二个主张，即把国家战略目标与重大科学问题研究紧密结合在一起。能源消费结构正在发生变化，例如大面积的太阳能电池发电应用越来越多。在项目执行期，重大研究计划在理论和实验的源头创新上实现了突破，取得了多项高水平研究成果，提高了我国在光电材料与器件研究领域的整体创新能力和国际影响力。
基于该机制的热激子蓝光材料在主要性能上优于现有产线材料，已开始在京东方、华星光电等企业开展产线上验证，并成立东莞伏安光电科技有限公司推进量产应用。有组织的科研组织推动了多学科深度交叉融合集成创新：有机合成化学、高分子科学与材料学的交叉融合。
此外，值得一提的是，为保证项目评审客观公正，避免干扰杂音，重大研究计划也做出了创新探索和协同努力：在评审机制保障上，根据指导专家组和管理工作组的职责，建立了分工不同、相互协调、相互制约的有序工作关系，会议评审采取听取答辩的方式，资助项目须获得半数以上赞成票，集成项目会评投票采取记名投票。在能源获取方面，太阳能光伏逐渐成为世界能源供应的重要组成部分，开发低成本、环境友好、资源丰富的光伏电池是太阳能光伏的目标。当前，在有机半导体发光材料体系发展中，第二代磷光材料和第三代TADF材料的核心技术专利均被日本、美国、德国等外国公司所掌握，关键的OLED发光材料及器件制备设备的国产化程度还很低。钙钛矿是新兴的变革性光伏材料来源，避免了由湿法工艺带来的材料晶体质量低、缺陷密度大的问题。
开发的理论模拟和材料性能预测的商业化软件，被国内外几十家国际知名公司和学术机构采购。但是，这类受体材料的光吸收性能较差、电子能级难以调控、能量损失大，这导致有机太阳能电池的能量转换效率最高只能达到12%。南京工业大学教授王建浦表示，当前发展发光二极管（LED）器件面临的挑战是厘清材料维度与性能的构效关系，制备低缺陷、高荧光产率薄膜，实现高效、稳定的发光器件。科研人员原创设计了多种基于带噻吩共轭侧链的苯并二噻吩给电子解耦给单元的D-A宽带隙共聚物给体光伏材料，与受体高度匹配，获得了优异的有机光伏性能。
李永舫（前排左二）和器件制备的科研人员进行讨论。通过调控钙钛矿材料的半导体性质，创造了反式结构钙钛矿光伏器件效率的世界纪录。
这类新型窄带隙有机小分子受体光伏材料得到了国际同行的普遍认可，并被广泛使用，引领和推动了有机光伏领域的发展。太阳能电池、电子显示屏等生活中随处可见的设备都是光电材料的实际应用。
这类受体材料具有窄带隙、宽吸收、合适的电子能级和易加工制备等突出优点。然而，光电转换效率是太阳能光伏应用的瓶颈之一。然而，早期的全聚合物太阳能电池由于缺少高效的聚合物受体，效率较低。事实上，当前世界各国正从这两方面推动新一轮能源变革。科研人员利用添加剂自组装形成低缺陷、亚微米结构的钙钛矿薄膜，提高了器件光提取效率，刷新了钙钛矿LED效率的世界纪录。尽管有自由探索，但自由不是漫无边际。
2017年，科研人员提出了窄带隙小分子受体高分子化的策略，基于A-D-A型和A-DAD-A型小分子受体制备了高效聚合物受体光伏材料，尤其是基于A-DAD-A型小分子受体的聚合物受体光伏材料，使全聚合物太阳能电池的能量转换效率超过18%。在项目管理上，指导专家组对重大研究计划项目实施动态管理并进行学术指导，不定期组织部分项目专题研讨，选择有突出进展或存在问题的项目进行实地考察。
（本版文章由本报记者韩扬眉采写，图片均由研究团队提供）。化石能源燃烧导致温室气体排放，加速全球变暖，清洁低碳能源成为人类可持续发展的必然选择。
如今，量子点激发态合成控制技术成果已全面实现转化，建成了全球最大的量子点材料生产基地，总销售额超过3亿元。在专家们看来，获得高稳定、高效率、大面积器件是钙钛矿光伏产业化的关键。
谈及未来计划，许宁生已有思考，光电转换的效率还需要进一步在理论上突破，技术上要抓住不同性能材料形成的结这个牛鼻子，合成出更多新材料。在国家自然科学基金重大研究计划面向能源的光电转换材料支持下，我国科学家设计合成了系列新型高效有机光伏材料，制备了高效有机太阳能电池器件。我们要把光电材料的科学研究聚焦到国家重大战略和人类生存的迫切需求上来。能够高效实现光电互相转换的光电材料，吸引了全球科学家的目光。
大约从2008年开始，新一轮重大研究计划进入酝酿期。对此，科研人员提出了材料维度调控与自发形成微结构的光场调控等研究思路，多次刷新器件性能纪录，使我国在钙钛矿LED领域长期领跑世界。
他表示，重大研究计划在实施过程中一直坚持探索如何做好这一点。20世纪90年代末，许宁生作为年轻科学家受邀参加光电信息功能材料相关项目的重要性与可行性论证研讨，有机会学习老一辈科学家和同行们在重要科学前沿不断进取的精神。
同时，指导专家组可中止实施过程中存在严重问题的项目。发电更光伏，发光更省电。
这一理念得到了同行一致赞同。▲科学家研发出具有完全自主知识产权的可印刷介观钙钛矿太阳能电池，已实现示范发电。整体上，我们开展有组织的重大科学问题的研究。▲科学家研发出的高性能柔性有机太阳能电池示意图。
对此，科学人员通过合作攻关，研制出大面积、高导电率、高透光性的银柔性透明电极，实现了纳米尺度的光学耦合调控，最终将柔性透明电极与光学器件耦合集成，获得了创纪录的高效柔性白光照明器件。经济上要更便宜，才能更好地推进产业应用。
例如，我国学者原创设计新型有机光伏材料体系，将国际有机光伏领域全面引入小分子受体时代，频繁刷新有机光伏电池效率大于19%的世界纪录。在此基础上，科研人员进一步合成了A-DAD-A结构的新型小分子受体光伏材料，尤其是以苯并噻二唑为A单元的受体Y6，吸收边红移至900多纳米，还具有合适的电子能级、强的聚集性能、低的激子束缚能。
提出的稳定性提升策略推动了我国在钙钛矿光伏稳定性方面达到国际先进水平。这是自然科学基金委启动的首个重大研究计划。
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