1月19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。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，跟大家分享了太阳能的应用及我国太阳电池的发展历程和最新研究成果。
李永舫院士表示，我国硅太阳电池技术处于领先地位，过去7年曾42次打破世界纪录，已经成为中国名片之一。与此同时，他还对未来太阳能技术的应用场景提出构想。据他介绍，10年、20年后，太阳能汽车就能实现商用。
解决能源问题，太阳是关键
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，曾开发低成本高效聚合物媒体光伏材料，获得过国家自然科学二等奖、中科院自然科学一等奖。
演讲开始，李永舫院士介绍了太阳能对地球的重要性。他表示，太阳能是一个取之不尽、用之不竭的清洁能源。太阳照到地球上的能量，只占太阳能量很小的一部分，却是人类消耗能量的1万倍，“所以我们只要能把太阳能，有一个很小的比例利用，就可以解决能量问题。”
李永舫院士介绍，现在我国50%以上的产业还是靠化石能源，而化石能源是和环境污染密切相关的，逐渐提高可再生能源的比例是未来发展的目标。要想实现这个目标，其中一部分就是要利用太阳能。
“事实上，化石能源也是来自古代的太阳能。”他介绍，我们日常使用的各种能源，本质上都与太阳有关。比如煤，主要是古代植物埋到地下后慢慢形成的，其开端离不开植物的光合作用；石油普遍认为是由古代海洋里面的生物在地底变化形成，而动物的能量来源则离不开有光合作用的植物。
这些经过亿万年积攒下来的能量均属于不可再生能源，可能使用几百年就会消耗干净。能源都用光了怎么办？对此，李永舫院士给出答案：未来人类主要依赖的还是太阳能。“水电、风电也和太阳能有关，水电是太阳照射到海洋里，形成水蒸气后，雨水落在陆地上后流动发电；风也是太阳照在地球上后产生的气压差形成的。
我国硅太阳电池7年42次破记录
“硅太阳电池已经达到了大规模商业化应用的程度，可以说是我们中国人的一个名片，现在在国际上的影响是非常大的。”演讲中，李永舫院士对我国硅太阳电池技术做了重点介绍。他用一组数据来证明我国在这一领域具有领先优势：目前我国硅太阳电池的实验室效率已从20年前的17%、18%，提升到了现在的23%，过去7年曾42次打破世界纪录。
李永舫院士介绍，我国硅太阳电池产量现已占到全球的三分之二以上。除了技术领先外，我国还拥有最大的硅太阳电池市场，国内使用量已占到全国产量的一半以上。相比十几年前，硅太阳电池的生产成本下降了90%，几乎与火力发电、水力发电成本持平，有些地方甚至低于市场电价，发展潜力巨大。
节目中，李永舫院士还介绍了其他几种太阳电池。其中钙钛矿太阳电池发展迅速，实验室效率达到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实现商用。有机聚合物太阳电池的特点则是轻薄柔，其活跃层厚度仅有100-200纳米，既可以做成柔性器件，也可以做成半透明器件。
20年内太阳能汽车有望实现商用
谈及太阳电池的应用，李永舫院士介绍道，从日常使用的计算器到共享单车，甚至是公园里面的座椅上，都有可能用到太阳能电池板。用得比较多的则是在建筑物的屋顶或外墙上，也就是所谓的“光伏建筑一体化”。“比如说雄安高铁站建了一个光伏的屋顶，每年都有很大的发电量，可以为该站提供一定的电力供应。”
他同时预测，再过十年、二十年，太阳能就可以用在汽车上，“就是汽车上可以铺上太阳能电池板，平常在外面就可以充电。初期可以作为新能源汽车的一个补充，比如原来没有太阳能电池能开100公里、200公里，用了太阳能可能开300公里。”
李永舫院士表示，在我国双碳目标下，光伏产业还有很大的发展空间。“清洁能源的全覆盖，是我们人类的一个愿景，我估计一百年左右可以实现。”
