为进一步加强浙江大学高水平学术成果的凝练与传播，搭建优秀学者交流互促的平台，营造相互欣赏、和而不同的学术氛围，引领正确的学术价值观，助力“双一流”建设，10月28日下午，校学术委员会组织现场答辩，评选出了浙江大学2024年度十大学术进展。我院薛晶晶研究员的学术成果“钙钛矿光伏选择性接触层的稳定策略”成功入选“十大学术进展”！
1.项目简介
太阳能光伏作为能够直接将光能转化为电能的核心半导体器件，是实现太阳能高效稳定转换、助力我国“双碳”目标的重要途径，更是全球高科技产业竞争激烈的前沿领域。钙钛矿太阳能电池作为第三代光伏技术的核心代表，其光电转换效率已突破26%，展现出巨大的应用前景。然而，器件的长期运行稳定性，尤其是电荷选择性接触层在光照、热、电场等多应力耦合条件下的快速降解问题，已成为制约其产业化的关键瓶颈。当前高性能钙钛矿电池普遍依赖于含有氮、氧等杂原子的芳香胺类有机分子作为空穴传输材料。尽管这些材料可通过孤对电子调控能级并提升电荷传输性能，但其引入的极性化学键在紫外光照及偏压条件下容易断裂，导致分子结构化学失效。此外，传统传输材料通常依赖大平面共轭结构形成高度有序的π-π堆叠以提高迁移率，然而这种晶体结构对外界环境变化极为敏感，易发生相分离或结构坍塌，进而造成器件性能急剧衰减。针对这一关键问题，本项目摒弃传统“杂原子取代”和“有序堆叠”的设计范式，开创性地提出了“全碳共轭刚性”分子与“无序堆积”结构的新策略，从化学键本征稳定性和凝聚态结构鲁棒性两个维度突破，显著提升了钙钛矿电池的运行寿命，实现了钙钛矿光伏器件效率与稳定性的协同提升。本项目的研究成果为解决钙钛矿光伏长期可靠性难题提供了关键材料体系与技术路径，对我国发展新一代高效稳定光伏技术、推进能源结构转型及实现“双碳”战略目标具有重要的科学价值和社会意义。
2.主要标志性成果
相关研究成果2024年发表于Nature等国际高水平期刊，申请专利3项。https://www.nature.com/articles/s41586-024-07712-6
3.项目负责人及研究团队介绍
杨德仁院士团队薛晶晶研究员课题组，目前主要从事钙钛矿半导体光伏材料与器件研究，主要包括钙钛矿结晶调控、载流子动力学、大面积钙钛矿光伏器件、叠层光伏器件等。项目负责人薛晶晶2021年入职浙大材料学院任“百人计划”研究员，2024年底晋升为长聘副教授，以第一或通讯作者在Nature、Science、Nature Photonics、Nature Energy、Nature Chemistry等期刊发表多篇论文，入选国家海外高层次人才引进计划、福布斯中国30岁以下精英榜（Forbes China 30 under 30）、《麻省理工科技评论》亚太区“35岁以下科技创新35人”（MIT TR35）、英国皇家化学会先锋科学家奖（RSC FIRST Award）等，担任Science、Nature等国际顶级期刊审稿人。
