摘要

　　加速清潔能源技術的研發與推廣是國家實現“雙碳目标”的重要戰略方向。其中，基于半導體材料的太陽能與核能轉換技術在能源可持續發展中發揮着關鍵作用。近年來，鈣钛礦因其優異的半導體特性，在太陽能電池與 X 射線探測等領域展現出巨大潛力。然而，深入理解其内在科學問題對于推動鈣钛礦的産業化及多尺度應用至關重要。本報告系統探讨了鈣钛礦材料在太陽能電池領域的關鍵科學問題，分别從材料組分、晶體結構及器件界面三個維度，揭示其在多種老化條件下的動态退化機制，并通過精準的薄膜與界面工程調控，實現了鈣钛礦電池穩定性的技術突破，顯著延長了器件的使用壽命，達到國際先進水平。此外，報告進一步規劃了鈣钛礦在高能輻射探測、核能轉換及閃爍體等領域的應用技術路線，旨在拓寬其技術邊界，并推動新一代低成本、高性能的輻射探測與能量轉換器件的研發。最後，基于鈣钛礦材料的高度可調性，報告探讨了其在輻射探測、光伏發電及核電池多功能一體化器件中的應用前景，為未來構建集成式、跨尺度的能源轉換與探測平台奠定基礎。

　　作者簡介

　　李能旭，1994年11月出生。本科畢業于中國科學技術大學材料系；博士畢業于beat365材料學院，導師為周歡萍教授；目前在新加坡國立大學任職博士後。前期主要研究方向為鈣钛礦光伏領域的材料科學、納米加工技術及表界面工程。具體聚焦于：1）先進光伏材料的合成與器件設計，包括大面積鈣钛礦組件、多結疊層電池及組件；2）光伏器件在運行過程中的失效機制分析，包括表界面動力學、薄膜微尺度變化、以及原子層面的動态演變等；3）光伏器件耐用性評估及優化，着重探索在工業級老化條件下器件壽命的提升方案，包括化學鍵調制、結晶動力學調控、器件結構重構等。一作（共一作）發表包括Science，Nature Energy（2篇），Joule等在内的學術論文12篇。未來拟開展鈣钛礦材料在高能輻射探測、核能轉換、閃爍體，及多功能耦合等領域的研究