2023年《麻省理工科技评论》“35岁以下科技创新35人”中国区发布将来到上海。本次论坛我们聚焦「Infinitas 未来无限」,我们将搭建一个展现“青年人”智慧与潜力的舞台,聚集全球创新人才和资源,让更多人见证他们不懈的探索和追求,让一点火苗点燃他们无穷的创造力。让上海与我们共同见证这片广阔无垠的舞台上,追梦者们绽放出耀眼的光芒。

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以下是复旦大学微电子学院教授季力在2024中国科技青年论坛暨《麻省理工科技评论》“35岁以下科技创新35人”中国区发布仪式精彩讲话,由云现场整理。


大家下午好,我是季力,来自复旦大学。今天我的演讲主题是《硅和太阳能的新故事》。

首先,为什么我要开发能源技术?纵观整个人类的发展历史,可以看到每次人类历史变革都会随之而来的是能源技术的重大革新,随之而来的问题是我们现在处于什么样的阶段。如果我们把1900年以来的地表温度和碳排进行对比,可以看到二者具有高度的正相关性。正因为如此,当前包括我国在内的世界主要经济体已经达成共识,需要我们在未来50年之内把基于传统化石燃料的碳循环替代为基于氢气的新循环,能源变革正当时。

我们需要在哪些方面进行创新对于氢循环来说,核心是光电氢之间的能量转换,我们最终的核心目标是将硅这种在光伏和微电子领域已经成熟应用的材料应用于氢循环的核心。

最早我的导师在上世纪80年代便首次尝试了将硅应用于这个领域中。但是硅有一个最大问题是稳定性和效率不可兼得。比较有意思的是这个器件结构是经典的mos(音)结构,所以我从微电子的器件工艺和原理中获得很多启发。特别是近年来,我们在早期古老的()目前我们开发出一种非常低成本、与现有技术大规模兼容,并且同时可以规模化制氢的新技术路径。

我们如果从更高和更广的视角来重新思考这个问题可以看到,对于光电氢循环来说,现有的西门子法制硅技术成本已经降到一个瓶颈,同时伴随着高能耗和高碳排,所以我们需要开发新的颠覆式创新技术。1824年,如果大家去看的话,铝的价格比黄金还要贵,但是200年后的今天,铝作为一种可以随意丢弃的可消费金属,它的核心改变是由于发明了低温电解铝工艺,铝和硅在元素周期表中是相邻的,所以它们的化学性质和化学反应有一定的相似形。2003年的时候()但是效率和整体的稳定性非常低,从2012年开始,我们历时十年时间并联合MIT等研究团队,经历了一系列科学工程挑战,最终成功首次实现了在实验室里通过单部电成机方法,一步获得太阳能级别的硅,并最终获得了电池的效率。

这个技术如何改变世界呢?我们在全世界范围内进行了系统的成本分析,通过结果可以发现,该技术可以非常可观的将光伏成本、能耗、碳排降到非常低的数字,同时未来该技术有望在全世界范围内解决由于能源贫瘠所导致的地区发展不平衡问题。

以上是我们近十年来做的技术积累,我们希望在未来十年可以通过我们的技术真正地改变世界。最后,谢谢大家!