技术突破核心 - 澳大利亚新南威尔士大学研究团队在太阳能技术领域取得重要突破，找到一种稳定的有机材料可在硅太阳能电池中实现"单线态裂分"效应 [1] - 该技术可将阳光"一分为二"，有望显著提升光电转换效率 [1] - 这是首次在硅材料上使用基于工业颜料的稳定有机分子实现单线态裂分 [3] 技术原理与优势 - "单线态裂分"是一种物理过程，能让一个光子分裂成两个能量包，把原本以热形式浪费的光能转化为额外电力 [3] - 通过在硅电池表面叠加一层超薄有机分子层，入射的高能光子可在该层内发生裂分，生成两个低能激发态，并向硅层注入更多电荷，显著提高电流输出 [3] - 目前大多数商业化硅太阳能电池的最高转换效率约为27%，理论上限为29.4% [3] - 引入"单线态裂分"机制后，理论效率有望从29.4%提升至45% [3] 材料创新与产业化前景 - 研究团队采用了双吡咯并萘啶酮（DPND）这种工业颜料类有机材料，具备优异耐久性，能在空气和潮湿环境下长期稳定工作 [3] - 此前使用的四苯等分子材料稳定性不足，而DPND已在汽车涂料等领域广泛使用，化学稳定性足以满足长期户外应用 [3] - 该技术可通过在现有硅电池上"刷"上一层新材料实现集成，与硅电池兼容 [3]

技术突破核心 - 澳大利亚新南威尔士大学研究团队发现一种稳定的有机材料双吡咯并萘啶酮（DPND），可在硅太阳能电池中实现“单线态裂分”效应 [1] - “单线态裂分”是一种物理过程，能让一个光子分裂成两个能量包，把阳光的能量“分拆使用”，将原本以热形式浪费的光能转化为额外电力 [1] - 通过在硅电池表面叠加一层超薄DPND有机分子层，入射的高能光子可在该层内发生裂分，生成两个低能激发态，并向硅层注入更多电荷，显著提高电流输出 [1] 性能提升潜力 - 目前大多数商业化硅太阳能电池的最高转换效率约为27%，理论上限为29.4% [1] - 引入“单线态裂分”机制后，可将高能光子（如蓝光）损耗的能量重新利用，理论转换效率有望从29.4%提升至45% [1] 材料优势与集成可行性 - 团队采用的DPND是一种工业颜料类有机材料，具备优异耐久性，能在空气和潮湿环境下长期稳定工作 [1] - 这是首次在硅材料上用基于工业颜料的稳定有机分子实现单线态裂分，这些颜料已在汽车涂料等领域广泛使用，化学稳定性足以满足长期户外应用 [2] - 该技术可通过在现有硅电池上“刷”上一层新材料实现集成，无需改变现有电池结构 [2]

技术突破核心 - 研究团队发现一种名为双吡咯并萘啶酮（DPND）的稳定有机材料，可在硅太阳能电池中实现“单线态裂分”效应，将入射的高能光子分裂成两个能量包，从而将原本以热形式浪费的光能转化为额外电力 [1] - 该技术通过在现有硅电池表面叠加一层超薄DPND有机分子层实现集成，高能光子在该层内发生裂分，生成两个低能激发态，并向硅层注入更多电荷，显著提高电流输出 [1] - 这是首次在硅材料上使用基于工业颜料的稳定有机分子实现单线态裂分 [2] 性能提升潜力 - 目前大多数商业化硅太阳能电池的最高转换效率约为27%，其理论效率上限为29.4% [1] - 引入“单线态裂分”机制后，可将高能光子的能量损耗重新利用，理论转换效率有望从29.4%提升至45% [1] 材料优势与产业化前景 - 新材料DPND是一种工业颜料类有机材料，具备优异耐久性，能在空气和潮湿环境下长期稳定工作，克服了此前如四苯等分子材料稳定性不足的缺陷 [1] - 此类颜料已在汽车涂料等领域广泛使用，其化学稳定性足以满足长期户外应用的要求 [2] - 该技术可通过在现有硅电池上“刷”上一层新材料的方式实现集成，具备较好的产业化应用潜力 [2]

林兰英个人背景与归国选择 - 林兰英在美国完成学业并取得博士学位，担任半导体领域高级工程师，收入丰厚且前途光明[3] - 她拥有专业技术并发表多篇重要论文，其成果被直接列为美国的专利技术[5] - 面对家人呼吁和祖国需要，她毅然放弃美国优渥待遇和高薪福利，选择回国效力[3][5] 关键材料成功带回与初期突破 - 1957年林兰英回国时，巧妙地将两瓶关键科研材料（锗单晶和硅单晶样本）伪装成药品，通过转移海关人员对6800美元存款的注意力成功带回祖国[6] - 这两瓶材料为新中国打开了半导体研究的大门[7] - 回国后仅7个月，中国就成功制备出第一根锗单晶，第二年又诞生了第一根硅单晶，打破了美国的技术断言[7] 技术研发与产业奠基 - 因国内缺少关键氩气，林兰英想出用高真空炉替代的方法，并带领团队设计全新的单晶炉[8] - 1962年中国的硅单晶技术进一步提升，相关设备开始走向国际市场[8] - 60年代中期中国已能生产硅平面晶体，为电子工业发展奠定根基，后续又研制出硅太阳能电池，为人造卫星发射提供重要支持[8] 后续成就与行业地位 - 上世纪90年代林兰英开创砷化镓单晶的"太空生长实验"，成为世界上第一个证明空间材料可行性的科学家[10] - 她因此被誉为"中国太空材料之母"，其一生奉献于祖国半导体事业[10][12]

论坛背景与政策支持 - 2025浦江创新论坛科技创新支撑公共机构节能降碳论坛于9月22日在上海举办[1] - 2024年我国单位GDP能耗比"十三五"末下降11.6%[1] - 公共机构具有社会影响力强、示范带动突出、技术推广应用灵活度高等特点[1] - 2021年11月四部门联合印发《深入开展公共机构绿色低碳引领行动促进碳达峰实施方案》强化绿色低碳技术产品推广应用[1] 太阳能光伏技术应用 - 太阳能光伏技术是公共机构降碳的重要途径鼓励建设连接光伏发电、储能设备和充放电设施的微网系统[2] - 目前使用较多的硅太阳能电池理论转化效率约29%[2] - 建议创新太阳能电池材料研发叠层太阳能电池实现太阳能分级利用[2] 光伏建筑一体化发展 - 光伏建筑一体化是将太阳能发电产品集成到建筑上的技术能承担建筑构件和建筑材料的作用[2] - 当前我国BIPV应用面积约200万平方米但建筑屋顶、墙面仍有较大发展潜力未被充分利用[2] - 建议加强政策引导出台专项补贴政策提供一定比例的初始投资补贴[3] - 建议推动示范项目建设选择代表性工业建筑、公共建筑形成可复制推广的经验[3]

技术突破 - 开发出气相辅助表面重构技术，抑制产业级钙钛矿模组在户外环境下的不可逆退化，首次在30厘米*30厘米的钙钛矿模组中实现与商用晶硅太阳能电池相当的户外运行稳定性 [1] - 新方法无需专用设备，仅通过气相沉积多齿配体即可实现钙钛矿表面结构的原位重构，隔离缺陷富集的表面单元，实现离子不可逆迁移的抑制 [4] - 工艺成本较前代技术大幅下降，且兼容现有光伏产线设备体系，标志着该领域从实验室创新向产业化落地迈出了关键一步 [4] 性能指标 - 0.16平方厘米单元电池和785平方厘米太阳能模组的功率转换效率分别为25.3%和19.6% [4] - 模组的预计T80寿命能够达到2478次循环，等效于25℃环境下循环运行超过6.7年，换算成户外使用寿命可超过25年 [4] - 小面积金属卤化物钙钛矿太阳能电池的光电转换效率已经达到27%，与商用硅电池相当 [1] 行业现状 - 钙钛矿太阳能电池的长期运行稳定性尚未满足光伏产品的要求 [1] - 产业级钙钛矿模组的寿命远低于商用晶硅太阳能电池，钙钛矿太阳能电池从实验室走向市场仍任重道远 [3] - 人类正面临气候变暖以及能源和水资源短缺的严峻挑战，探索和利用太阳光热的新途径已成为确保人类生存和实现可持续发展的必经之路 [3]

技术突破 - 南京航空航天大学团队开发出气相辅助表面重构技术，抑制了产业级钙钛矿模组在户外环境下的不可逆退化，在30厘米×30厘米的钙钛矿模组中首次实现与商用晶硅太阳能电池相当的户外运行稳定性 [1] - 该技术无需专用设备，仅通过气相沉积多齿配体即可实现钙钛矿表面结构的原位重构，隔离缺陷富集的表面单元，实现离子不可逆迁移的抑制 [1] - 经过气相辅助表面重构的太阳能电池，0.16平方厘米单元电池和785平方厘米太阳能模组的功率转换效率分别为25.3%和19.6% [2] 性能指标 - 小于0.1平方厘米的小面积金属卤化物钙钛矿太阳能电池的光电转换效率已经达到27%，与商用硅电池相当 [1] - 模组的预计T80寿命能够达到2478次循环，等效于25℃环境下循环运行超过6.7年，换算成户外使用寿命可超过25年 [2] - 该技术工艺成本较前代技术大幅下降，且兼容现有光伏产线设备体系 [2] 行业意义 - 钙钛矿太阳能电池从实验室走向市场仍任重道远，其寿命远低于商用晶硅太阳能电池 [1] - 该技术标志着钙钛矿太阳能电池领域从实验室创新向产业化落地迈出了关键一步 [2] - 探索利用太阳光热的新途径，已成为确保人类生存和实现可持续发展的必经之路 [1]