從美國國家科學(xué)院發(fā)布尋找光伏前沿材料

2021-11-15 來源：全球光伏

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　　美國國家科學(xué)院、工程院和醫(yī)學(xué)科學(xué)院發(fā)布了針對材料研究的第三次十年調(diào)查--《材料研究前沿：十年調(diào)查》報(bào)告，評估了過去十年中材料研究領(lǐng)域的進(jìn)展和成就，確定了2020-2030年材料研究的機(jī)遇、挑戰(zhàn)和新方向，并提出了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)的建議。

　　隨著數(shù)字和信息時(shí)代的發(fā)展以及面臨的全球挑戰(zhàn)，材料研究對新興技術(shù)、國家需求和科學(xué)的影響將更加重要。《材料研究前沿：十年調(diào)查》報(bào)告發(fā)布了未來10年材料研究的機(jī)遇，主要包括九大領(lǐng)域，《全球光伏》為您梳理光伏未來十年最新材料技術(shù)前沿!

　　1.陶瓷、玻璃、復(fù)合材料和混合材料

　　陶瓷和玻璃研究領(lǐng)域的新機(jī)遇包括：玻璃將作為儲(chǔ)能和非線性光學(xué)器件的固體電解質(zhì)，廣泛應(yīng)用于儲(chǔ)能和量子通信，研究的熱點(diǎn)材料包括絕緣體結(jié)構(gòu)上硅、III-V材料、具有飛秒激光寫入特征的硅晶片、非線性光學(xué)材料。

　　復(fù)合材料和混合材料研究領(lǐng)域的新機(jī)遇包括：③加強(qiáng)多維性能增強(qiáng)及梯度/形態(tài)關(guān)系領(lǐng)域的制造科學(xué)研究。鈣鈦礦材料未來的潛在研究方向是基于甲基銨的鈣鈦礦太陽能電池的穩(wěn)定性以及有毒元素的替代研究。

　　2.聚合物、生物材料和其他軟物質(zhì)

　　在能源和自然資源應(yīng)用領(lǐng)域，研究方向包括：

　　①提高能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的安全性和效率，包括固體電解質(zhì)、全有機(jī)電池和用于液流電池的氧化還原聚合物;

　　②開發(fā)用于能量轉(zhuǎn)換的聚合物，包括有機(jī)光伏和LED、薄膜晶體管、熱電材料、導(dǎo)致柔性和可穿戴系統(tǒng);

　　④提高能源效率及能運(yùn)輸清潔水的智能建筑材料;

　　3.超材料

　　超材料是設(shè)計(jì)出來的具有特定功能(磁、電、振動(dòng)、機(jī)械等)響應(yīng)的結(jié)構(gòu)化材料，這些功能一般在自然界不存在。

　　超材料的未來研究方向包括：制造用于光子器件的納米級結(jié)構(gòu)，控制電磁相位匹配的非線性設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)能產(chǎn)生負(fù)折射率的非電子材料，減少電子躍遷的固有損失。

　　4.能源材料、催化材料和極端環(huán)境材料領(lǐng)域

　　持續(xù)研發(fā)非晶硅、有機(jī)光伏、鈣鈦礦材料等太陽能轉(zhuǎn)換為電能的材料，開發(fā)新的發(fā)光材料，研發(fā)低功耗電子器件，開發(fā)用于電阻切換的新材料以促進(jìn)神經(jīng)形態(tài)計(jì)算發(fā)展。

　　5.可再生能源儲(chǔ)存方面的材料研究