党的二十大报告指出，要积极稳妥推进碳达峰碳中和，实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革。北京大学深入贯彻新发展理念，于2022年设立北京大学必和必拓“碳与气候”博士研究生未名学者奖学金。该奖项由澳大利亚必和必拓公司（BHP）捐资，旨在资助北京大学科研能力突出、研究工作富有创新性的优秀博士研究生从事碳与气候相关研究。希望此项荣誉能够激励北大学子肩负起应对全球气候变化的使命，积极探索未知世界，开展高水平学术研究，在“碳与气候”相关领域发出青年声音，产出创新成果，为建成人与自然和谐共生的现代化作出突破性贡献。
骆超，北京大学物理学院凝聚态物理专业2020级博士研究生，师从赵清教授，研究方向为钙钛矿光伏。独立一作发表文章影响因子和超150，获得已授权发明专利2项，曾获国家奖学金，博士期间获得北京大学校长奖学金、学术创新奖、三好学生标兵等荣誉，是2022年北京大学必和必拓“碳与气候”博士研究生未名学者奖学金获得者。
去解决那些稍微超出自己能力的问题，才能不断拓宽自己的边界。
研究之路：选择挑战、选择坚持
能源日益枯竭和环境持续恶化是我们当下共同面临的最大的危机，而大力推动清洁能源的研发能同时有效地缓解这两个紧迫的问题，因此我决定从事新型清洁能源相关的研究。北大为我提供了良好的研究师资和环境：在导师赵清教授的带领下，我在专业领域不断进步；同时，学校优异的研究生教育培养体制同样也给了我很大的支持，使我可以自由探索。
将太阳能转换成电能是一种清洁无污染的能源再生技术，更高效率的太阳能电池能将更多的太阳能转化为电能供我们使用，因此提升太阳能电池的能量转换效率是研究者竞相追逐的目标。但是制备高效率太阳能电池是十分困难和复杂的，需要研究者把每一步工艺和技术都做到最优，而这也是我进入该领域面临的第一个巨大挑战。
我在刚加入实验室时制备的第一个电池效率仅为5%，这远远达不到实际应用的要求。之后疫情爆发又导致实验室长时间关停。我的研究几乎是从零开始，除了努力学习、不断思考、反复练习外，没有其他办法。为此，博一期间我几乎全年无休，每天都在追寻问题根源，进入“查阅文献-思考-设计-改进-实验验证”的循环。就这样，我在这一年里陆续解决了很多关键问题，掌握了关键技术。到博二时，我已经做成了第三方认证接近25%、实验室验证超25.2%效率的太阳能电池，这种程度已经是世界领先的水平了（目前世界纪录为25.7%）。
在科研这条道路上，失败几乎占据了绝大部分时间。这是一条难走的孤独之路，但好在它是客观的、讲道理的，只要找到问题的根本，就可以找到解决问题的办法。我的经历让我确信：如果不断思考且非常努力，就一定可以战胜一次又一次的困难。
光伏助力碳中和
“碳中和”是当下的热门话题，碳中和政策也正在逐渐影响着我们的生产生活，下面我将简要介绍光伏在碳中和中的作用。
人类目前共同面临的最大危机是能源与环境危机。能源危机极其紧迫。一直以来，人类的主要能源供给都来自不可再生的化石能源，但地球上的这些不可再生能源仅够人类使用一百余年。这个时间尺度对于个人而言是漫长的，可对于地球几十亿年的生命周期而言是极其短暂的，仿佛一眨眼，地球上的能源就会枯竭。所以必须要在能源枯竭前寻找新的能源供给，人类才能继续生存下去。环境危机也正显著地威胁着我们的生产生活。过去我们的能源供给主要依靠污染性的化石燃料，这导致全球气候变暖，诱发环境问题。
为应对全球气候变化危机、展现大国担当，习近平总书记在第七十五届联合国大会上提出：“中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，争取在2060年前实现碳中和。”李克强总理也在2021年政府工作报告中提出十四五期间二氧化碳排放将降低18%的具体目标。
光伏发电是一种真正清洁的能源供给技术，大力推动光伏产业的发展能减少对化石燃料的依赖，在减少环境污染的同时提供大量可持续的能源。具体而言，光伏具有以下优势：（1）取之不尽用之不竭，只要有太阳，就有源源不断的能源供给；（2）真正清洁，光伏发电不会产生任何污染物；（3）能量巨大，到达地球的太阳能量辐射大约为8.6◊1018 W，利用好太阳能将获得无比巨大的能量供给；（4）分布相对均匀，能有效地避免像化石燃料的不均匀分布带来的局部掠夺性战争，使人类能够公平地获得能源；（5）免费获取，人人都可以自由地利用太阳能，这不仅能增加便利性，还有效地降低了成本。
因此，大力发展光伏产业将有利于同时缓解全球能源与环境危机，助力我国实现碳中和目标。但光伏产业的发展之路还很长，有很多问题需要解决，此次学校设立的北京大学必和必拓“碳与气候”博士研究生未名学者奖学金将进一步激励关于光伏的研究，体现了北大和必和必拓公司对环境问题的关注和支持，具有重要的意义和现实作用。
参加学术会议（左一）
光伏产业现状概览
我国一直都高度重视并支持清洁能源的开发。目前，我国已经有许多世界领先的光伏企业，在世界排名前十的光伏企业中，中国企业通常占据7至8席，具有绝对的产业优势。当下，中国光伏产业还在加速发展。2021年我国新增光伏发电并网装机容量约5300万千瓦（即53GW），连续9年稳居世界首位；截至2021年底，光伏发电并网装机容量达到3.06亿千瓦，连续7年稳居全球首位。
当前最先进的光伏技术是钙钛矿光伏，即以钙钛矿材料为吸光层的太阳能电池。钙钛矿是一种半导体材料，主要由铅、碘和有机物组成，它具有许多优异的半导体性能，比如：
（1）高的光吸收能力，仅需要500纳米的钙钛矿材料即可实现90%的太阳光吸收；
（2）可溶于加工，仅通过配置化学溶液，然后简单地将溶液制备成薄膜即可实现电池的制造，这将极大地降低钙钛矿太阳能电池的生产成本和工艺周期；
（3）钙钛矿是一种可以制备成柔性太阳能电池的材料，这可以使其集成于未来需求极大的柔性可穿戴器件中；
（4）廉价，钙钛矿材料本身十分便宜，这可以极大地缩短钙钛矿太阳能电池的成本回收周期，对大幅推动光伏产业的发展具有重要意义。
钙钛矿太阳能电池是当前最新一代光伏技术，发展仅有十年，但在效率方面却走完了硅基光伏走了五十年的路，未来潜力巨大，很有可能成为光伏行业的颠覆者。
钝化钙钛矿表面的缺陷是发展高效钙钛矿太阳能电池的必经之路，然而先前的表面钝化技术具有一些先天性且难以解决的缺点。在此次奖学金的资助下，我希望能够创新性地提出一种靶向钝化策略，进一步提高太阳能电池效率。
背景材料：
北京大学于2022年3月设立北京大学必和必拓“碳与气候”博士研究生未名学者奖学金。该奖项由澳大利亚必和必拓公司（BHP）捐资，旨在资助从事碳减排与气候变化领域相关研究、科研能力突出、研究工作富有创造性的优秀博士研究生。在发放奖学金的基础上，该项目每年还将举办获奖学生年度学术交流会，促进碳减排与气候变化等相关的政策、技术、经济等领域的学术交流。
