光伏行業(yè)近年來得到了迅猛的發(fā)展，全球光伏市場規(guī)模日益擴大，2021年新增裝機容量超過 175 GW，其中我國新增裝機容量 54.88 GW，連續(xù)九年位居全球首位。

圖1 光伏發(fā)電廠

截至2021年底，全球光伏裝機容量累計已超過 942 GW。國際可再生能源機構(gòu)預(yù)測，到2050年全球光伏裝機量可能達到 8519 GW，市場前景極其廣闊。

圖2 國際可再生能源機構(gòu)預(yù)測2050年全球光伏裝機容量

除了目前市場上主流的硅材料太陽電池以外，多種新型太陽電池也在積極的研發(fā)當(dāng)中，僅美國可再生能源實驗室重點跟蹤的技術(shù)路線就多達26種。然而，這些技術(shù)路線最終真正能夠發(fā)展成熟走向市場的只能是極少數(shù)。

圖3 美國可再生能源實驗室跟蹤的研究型太陽電池效率記錄

那么如何才能把握住那些有前景的技術(shù)路線呢？這就需要對各個技術(shù)路線從光電轉(zhuǎn)換效率、穩(wěn)定性、成本、環(huán)境兼容性等各方面進行全面評估，從中選擇最佳路線。

通過國際著名文獻檢索系統(tǒng) Web of Science 檢索1991-2021年間發(fā)表的太陽電池研究論文高達183104篇，涉及作者超過10萬人，人工閱讀分析極其耗時。如何才能從海量的研究文獻中快速高效地獲取有用的信息呢？那就需要借助大數(shù)據(jù)技術(shù)。

圖4 1991-2021年間Web of Science 上收錄的各類太陽電池研究論文數(shù)

目前大數(shù)據(jù)領(lǐng)域中的數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘方法在很多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用并展現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢，但在太陽電池領(lǐng)域還很少有人使用。

本課題組在太陽電池領(lǐng)域引入大數(shù)據(jù)的思維和方法，對太陽電池全產(chǎn)業(yè)鏈、全生命周期的各種要素進行全面分析和優(yōu)化，為本領(lǐng)域的研究開發(fā)與市場化帶來新的視角，有利于該領(lǐng)域的交叉創(chuàng)新和集成創(chuàng)新。

導(dǎo)師簡介

張憲璽，山東大學(xué)理學(xué)博士，瑞士聯(lián)邦洛桑理工學(xué)院訪問學(xué)者。聊城大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院教授、院長，碩士生導(dǎo)師，意大利卡梅里諾大學(xué)兼職博士生導(dǎo)師，山東省化學(xué)儲能與新型電池技術(shù)重點實驗室副主任，中國化學(xué)會高級會員，山東省科普專家工作室領(lǐng)銜專家。

長期從事太陽電池材料與器件的研究，近年來致力于光伏大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)與應(yīng)用研究探索。主持國家自然科學(xué)基金課題2項，973項目子課題1項，教育部留學(xué)回國人員科研啟動基金1項，山東省高校科技計劃項目1項，山東省研究生教育教學(xué)改革項目1 項。

發(fā)表SCI論文100余篇，H-指數(shù)17，獲授權(quán)發(fā)明專利4項，山東省自然科學(xué)學(xué)術(shù)創(chuàng)新獎1項，山東省高等學(xué)校科學(xué)技術(shù)三等獎1項，獲評山東省優(yōu)秀研究生指導(dǎo)教師。

招生方向：能源化學(xué)

來源: 聊城大學(xué)化學(xué)與生活科普工作室