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。

李秋阳，北京大学物理学院原子与分子物理专业2020级博士研究生，师从朱瑞研究员，研究方向为光电材料与器件物理。博士期间获得北京大学校长奖学金、优秀科研奖等荣誉，是2023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。

双碳背景下的新型光伏应用

传统化石能源带来的环境污染与碳排放问题日益严重，造成了全球气候系统变暖加速，极端天气频发。作为全球生态文明建设的重要参与者、贡献者、引领者，我国做出碳达峰碳中和重大战略决策，为全球应对气候变化注入强劲动力。为实现2060年“碳中和”的目标，发展低碳环保的新能源技术是我国当前的重要任务之一。作为清洁能源的一种，太阳能资源分布广泛，取之不尽用之不竭。光伏发电技术，作为一种重要的新能源技术，可基于光生伏特效应，将太阳能转化为电能，得到了国内外科研界及产业界的重点关注与大力投入。

自1839年光生伏特效应被发现，太阳能电池的发展历经了三代。第一代是研究最早，发展时间最长的硅基电池；第二代是以铜铟镓硒（CIGS）、碲化镉（CdTe）等材料为代表的薄膜电池；第三代则是以钙钛矿太阳能电池为代表的新型薄膜电池。经过十多年的高速研发推进，钙钛矿单结电池效率快速攀升至26.1%，接近商业化硅电池效率纪录，被公认为目前最有应用潜力的新一代光伏技术。

钙钛矿最初是指具有化学式为CaTiO3的矿物质，后来用于代表与CaTiO3具有相同晶体构型的材料。而钙钛矿电池是以钙钛矿型化合物半导体作为光吸收材料制备而成，具有诸多优势，如生产工艺简单、制备成本低廉、可制成柔性器件等。我目前主要的研究方向是利用钙钛矿太阳能电池器件物理的相关知识，进一步提升钙钛矿太阳能电池的光电转换效率。

初窥门径，勤学苦练

还记得第一次走进实验室，面对移液枪、手套箱、旋涂仪等实验设备，我倍感陌生，却也从此对科研产生了浓厚的兴趣。我刚开始制备器件时，钙钛矿电池光电转换效率的世界纪录是25.2%，而我第一次在赵丽宸老师的指导下完成的器件效率是22%，这让我不由得沾沾自喜，觉得自己离世界纪录也并不遥远。然而，我很快就意识到，科研不是一帆风顺的旅程，也许是称量材料时0.5 mg的误差，抑或是器件退火时间差了两分钟，实验过程中的任何一点细微之处的偏差，都可能造成实验的失败。从电子科学与技术的本科专业转向原子与分子物理的研究生专业的经历，也让我对研究生阶段的学习多了一丝焦虑。

既定目标，勇毅前行

随着研究的不断深入，我逐渐确定了自己的研究课题。钙钛矿电池层层堆叠的制备工艺使其具有多个界面。关于上表界面，由于其充分暴露，便于探测的特点，学界对其的理解已经较为深入清晰，针对这一界面的钝化手段也丰富多样。而埋底界面作为成核结晶、电荷分离抽取的关键界面，被隐埋在吸收层下面，由于其非暴露特性，研究难度大，学界暂时缺乏直接、有效的研究手段。对埋底界面的进一步认知，更有利于学界对器件性能的理解与提升。因此，我针对埋底界面开发出了一种有效的处理策略，由此制备出的钙钛矿太阳能电池获得了超过25.7%第三方认证光电转换效率，目前处于世界前列。

在未来的研究中，我计划继续深入探索钙钛矿太阳能电池埋底界面处理策略，并研究其对电池性能产生影响的物理机制，以进一步提高钙钛矿太阳能电池的竞争力。同时，我也希望将我的研究成果转化为实际应用，为社会和环境做出积极的贡献。钙钛矿太阳能电池领域正处于快速发展的阶段，每年都有新的突破性发现和技术进步，这使我对未来充满了期待。我相信，随着技术的不断进步和研究的深入，钙钛矿太阳能电池将成为清洁能源领域的重要组成部分。通过提高效率、降低成本和提高稳定性，这项技术有望在未来几年内实现商业化，并为解决能源危机和气候变化问题做出贡献。

北京大学必和必拓“碳与气候”博士研究生未名学者奖学金对我来说不仅是一份荣誉，更是一份责任。我将不忘初心，继续努力，将这份荣誉转化为更多的科研成果，为社会和科学事业做出更多的贡献。我坚信，科研的道路上充满挑战，但只要坚持不懈，秉持着热情和求知的精神，一定能够走得更远，取得更多的成就。