作为最丰富的清洁能源,发展利用太阳能已成为解决能源枯竭和环境污染问题的重要途径之一。基于单晶硅的太阳能电池是当前开发得最快的一种太阳能发电技术。但由于其材料纯度要求高、生产耗能大,硅太阳能电池发电成本仍然较高。为了进一步推广利用太阳能,近些年一些结构简单、制备成本低廉的新型薄膜太阳能电池,比如钙钛矿有机卤化铅薄膜电池,得到了快速的发展。如何进一步提升电池的光电转换效率及其稳定性使其走上大规模应用是当前新型薄膜太阳能电池研究的重点。这就需要我们从薄膜电池的工作机理出发,通过新型半导体功能材料的设计与制备,器件结构优化和界面的调控对其进行深入的研究。另外,考虑到太阳能的间歇性,如何将太阳能电池与储能器件有机结合(Figure 1)实现同步太阳能转化与储存,以及开发新型光催化材料将太阳能高效转变为燃料将是未来的研究热点。本报告将探讨新型半导体功能材料的构建及其在高效薄膜太阳能电池、集成器件以及光催化制氢等领域的应用。