「35歲以下科技創新35人」中國榜單專欄之周歡萍：創造新型太陽能電池的世界紀錄

自 1999 年起，《麻省理工科技評論》每年都會推出「35歲以下創新35人」（Innovators Under 35）榜單，旨在於全球範圍內評選出被認為最有才華、最具創新精神，以及最有可能改變世界的 35 位年輕技術創新者或企業家，共分為發明家、創業家、遠見者、人文關懷者及先鋒者五類。

2017 年，該全球權威榜單正式推出中國區評選，並已公布並首屆評選結果。現在，《麻省理工科技評論》正式開設「35歲以下創新35人」中國榜單專欄，以人物報道的形式幫助中文讀者了解這些來自中國的新生代科技力量。

周歡萍-遠見者

創造新型太陽能電池的世界紀錄

年齡：34歲

獲獎年份：2017 年

職位：北京大學特聘研究員

獲獎原因：使用全新方法創下鈣鈦礦型太陽能電池光電轉化效率的世界紀錄，讓鈣鈦礦型電池這種兼顧低成本與高效率的新型太陽能電池，擁有了走出實驗室、投入大規模低成本生產，進而走向市場參與商業發電領域競爭的可能。

毫無疑問，大力發展清潔能源是人類未來解決全球氣候變暖、應對能源危機的不二選擇。在眾多清潔能源形式中，太陽能發電是目前應用最為廣泛、成本也相對最低的清潔能源之一。

全球目前普遍使用的太陽能電池板，約 90% 都是基於晶體硅材料的。晶體硅太陽能電池從 20 世紀 70 年代開始研製至今，用了將近 50 年的時間，把光電轉換效率從 10% 左右，逐步提高到了目前極具商業競爭力的 25%，成本更是降低了 200 倍之多。但受材料、工藝及器件結構及工作原理的限制，晶體硅光伏電池的效率已接近理論上限，成本則難以進一步下降。

因此，開發出可以兼顧成本和效率的新型太陽能電池，成為了材料科學領域面臨的重點挑戰。近年來，一種全新概念的名為「鈣鈦礦型」的太陽能電池成為了該領域的最大研究熱門。這種新技術，有著比傳統的硅電池更便宜、效率更高、更易生產的特性，極具市場開發前景。

更令人嘆為觀止的是，從 2009 年問世開始，到 5 年後的 2014 年，鈣鈦礦型電池的光電轉換效率便從聊勝於無的 3.8%，大幅躍升至具有商業競爭力的 19.3%，其光電轉換效率火箭一般的躥升速度，在太陽能電池研究的歷史上絕無僅有，一時風頭無兩。

而發明全新方法，創造 19.3% 世界紀錄，讓鈣鈦礦型電池擁有走出實驗室的潛能、甚至走向市場參與商業發電競爭的，正是首屆中國區《麻省理工科技評論》35 名 35 歲以下科技創新者得主之一、北京大學材料科學與工程系特聘研究員周歡萍。

周歡萍本科畢業於中國地質大學材料化學專業，博士畢業於北京大學無機化學專業，師從中國科學院院士嚴純華教授，從事「稀土納米材料的可控合成、自組裝及表面功能化」方面的研究。

博士畢業後，周歡萍選擇了美國加州大學洛杉磯分校進行博士後研究，跟隨業界聞名的材料科學家楊陽教授，正式進軍鈣鈦礦型太陽能電池領域。在美國研究期間，她發明了一種新型的利用氣相輔助的溶液法製備鈣鈦礦薄膜的方法，隨後創新性地調控鈣鈦礦薄膜生長以及相關界面，從而製備出了光電轉化效率為 19.3% 的鈣鈦礦型太陽能電池，為當時的最高效率。

更為難能可貴的是，他們所開拓的電池製備方法，是在低溫、空氣的加工環境中完成，為低成本、大規模的工業化生產帶來了可能。不論是效率紀錄本身，還是製備的全新方法，都在鈣鈦礦型電池的發展史上擁有著里程碑式的意義。

如今，周歡萍已回到母校北京大學任教。她希望，可以通過這項技術真正實現低成本、高效率，清潔能源的未來。與此同時，她也在積极參与和推進產業化進程，讓實驗室的技術可以更快的孵化出產品，走進和改變我們的生活。

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