1月19日，《科創中國·院士開講》第七期在西瓜視頻、抖音和今日頭條同步上線。中國科學院院士、中國科學院化學研究所研究員李永舫作為主講嘉賓，跟大家分享了太陽能的應用及我國太陽電池的發展歷程和最新研究成果。
李永舫院士表示，我國硅太陽電池技術處于領先地位，過去7年曾42次打破世界紀錄，已經成為中國名片之一。與此同時，他還對未來太陽能技術的應用場景提出構想。據他介紹，10年、20年后，太陽能汽車就能實現商用。
解決能源問題，太陽是關鍵
李永舫院士是我國最早開展聚合物太陽電池研究的先行者之一，曾開發低成本高效聚合物媒體光伏材料，獲得過國家自然科學二等獎、中科院自然科學一等獎。
演講開始，李永舫院士介紹了太陽能對地球的重要性。他表示，太陽能是一個取之不盡、用之不竭的清潔能源。太陽照到地球上的能量，只占太陽能量很小的一部分，卻是人類消耗能量的1萬倍，“所以我們只要能把太陽能，有一個很小的比例利用，就可以解決能量問題。”
李永舫院士介紹，現在我國50%以上的產業還是靠化石能源，而化石能源是和環境污染密切相關的，逐漸提高可再生能源的比例是未來發展的目標。要想實現這個目標，其中一部分就是要利用太陽能。
“事實上，化石能源也是來自古代的太陽能。”他介紹，我們日常使用的各種能源，本質上都與太陽有關。比如煤，主要是古代植物埋到地下后慢慢形成的，其開端離不開植物的光合作用；石油普遍認為是由古代海洋里面的生物在地底變化形成，而動物的能量來源則離不開有光合作用的植物。
這些經過億萬年積攢下來的能量均屬于不可再生能源，可能使用幾百年就會消耗干凈。能源都用光了怎么辦？對此，李永舫院士給出答案：未來人類主要依賴的還是太陽能。“水電、風電也和太陽能有關，水電是太陽照射到海洋里，形成水蒸氣后，雨水落在陸地上后流動發電；風也是太陽照在地球上后產生的氣壓差形成的。
我國硅太陽電池7年42次破記錄
“硅太陽電池已經達到了大規模商業化應用的程度，可以說是我們中國人的一個名片，現在在國際上的影響是非常大的。”演講中，李永舫院士對我國硅太陽電池技術做了重點介紹。他用一組數據來證明我國在這一領域具有領先優勢：目前我國硅太陽電池的實驗室效率已從20年前的17%、18%，提升到了現在的23%，過去7年曾42次打破世界紀錄。
李永舫院士介紹，我國硅太陽電池產量現已占到全球的三分之二以上。除了技術領先外，我國還擁有最大的硅太陽電池市場，國內使用量已占到全國產量的一半以上。相比十幾年前，硅太陽電池的生產成本下降了90%，幾乎與火力發電、水力發電成本持平，有些地方甚至低于市場電價，發展潛力巨大。
節目中，李永舫院士還介紹了其他幾種太陽電池。其中鈣鈦礦太陽電池發展迅速，實驗室效率達到25.7%左右，大面積制備的效率也已經超過了15%。相比硅太陽電池，鈣鈦礦電池厚度僅有幾百個納米，更輕薄、成本更低，很有可能在最近幾年就實現商用。有機聚合物太陽電池的特點則是輕薄柔，其活躍層厚度僅有100-200納米，既可以做成柔性器件，也可以做成半透明器件。
20年內太陽能汽車有望實現商用
談及太陽電池的應用，李永舫院士介紹道，從日常使用的計算器到共享單車，甚至是公園里面的座椅上，都有可能用到太陽能電池板。用得比較多的則是在建筑物的屋頂或外墻上，也就是所謂的“光伏建筑一體化”。“比如說雄安高鐵站建了一個光伏的屋頂，每年都有很大的發電量，可以為該站提供一定的電力供應。”
他同時預測，再過十年、二十年，太陽能就可以用在汽車上，“就是汽車上可以鋪上太陽能電池板，平常在外面就可以充電。初期可以作為新能源汽車的一個補充，比如原來沒有太陽能電池能開100公里、200公里，用了太陽能可能開300公里。”
李永舫院士表示，在我國雙碳目標下，光伏產業還有很大的發展空間。“清潔能源的全覆蓋，是我們人類的一個愿景，我估計一百年左右可以實現。”
