摘要

　　加速清洁能源技术的研发与推广是国家实现“双碳目标”的重要战略方向。其中，基于半导体材料的太阳能与核能转换技术在能源可持续发展中发挥着关键作用。近年来，钙钛矿因其优异的半导体特性，在太阳能电池与 X 射线探测等领域展现出巨大潜力。然而，深入理解其内在科学问题对于推动钙钛矿的产业化及多尺度应用至关重要。本报告系统探讨了钙钛矿材料在太阳能电池领域的关键科学问题，分别从材料组分、晶体结构及器件界面三个维度，揭示其在多种老化条件下的动态退化机制，并通过精准的薄膜与界面工程调控，实现了钙钛矿电池稳定性的技术突破，显著延长了器件的使用寿命，达到国际先进水平。此外，报告进一步规划了钙钛矿在高能辐射探测、核能转换及闪烁体等领域的应用技术路线，旨在拓宽其技术边界，并推动新一代低成本、高性能的辐射探测与能量转换器件的研发。最后，基于钙钛矿材料的高度可调性，报告探讨了其在辐射探测、光伏发电及核电池多功能一体化器件中的应用前景，为未来构建集成式、跨尺度的能源转换与探测平台奠定基础。

　　作者简介

　　李能旭，1994年11月出生。本科毕业于中国科学技术大学材料系；博士毕业于永利集团材料学院，导师为周欢萍教授；目前在新加坡国立大学任职博士后。前期主要研究方向为钙钛矿光伏领域的材料科学、纳米加工技术及表界面工程。具体聚焦于：1）先进光伏材料的合成与器件设计，包括大面积钙钛矿组件、多结叠层电池及组件；2）光伏器件在运行过程中的失效机制分析，包括表界面动力学、薄膜微尺度变化、以及原子层面的动态演变等；3）光伏器件耐用性评估及优化，着重探索在工业级老化条件下器件寿命的提升方案，包括化学键调制、结晶动力学调控、器件结构重构等。一作（共一作）发表包括Science，Nature Energy（2篇），Joule等在内的学术论文12篇。未来拟开展钙钛矿材料在高能辐射探测、核能转换、闪烁体，及多功能耦合等领域的研究