7月12日，美国能源部（DOE）宣布在“SunShot”计划框架下资助4600万美元用于两个主题研究计划^[1]，旨在开发创新的太阳能发电技术，提高光电转换效率和发电技术稳定性，从而进一步降低成本。

1、“太阳电池模块和系统（PVRD2）开发”主题研究计划。资助金额为2050万美元，旨在开发革新的太阳能发电技术，包括全新的电池制造工艺开发、新型太阳电池模块设计、太阳能光伏系统的快速安装技术等，以进一步降低太阳能发电成本。该计划主要关注四大主题领域。

（1）太阳能小型创新项目。开发新的方法减少或消除生产高效太阳电池所需的昂贵基板材料用量，如开发涂覆有单层石墨烯的单晶基板来降低成本；开发一种称为M-CELL的全新太阳电池架构，以实现比传统模块更高的电压和更低的电流；为钙钛矿太阳电池开发新型高性能、廉价的空穴传输材料，以解决成本、疏水性和稳定性方面的挑战；基于固态/半导体物理知识的基础，研究阳离子部分取代，缺陷、双钙钛矿材料对卤化物钙钛矿太阳电池性能的影响；探索新型无掺杂剂的非对称异质结晶硅太阳电池制造工艺；开展隧穿氧化层钝化接触硅电池研究，即利用原子层沉积（ALD）技术在钝化层表面沉积一层隧穿势垒薄膜，能选择性地输送电子或空穴；开发新型的钙钛矿太阳电池器件结构，解决钙钛矿电池现有的化学稳定性、热稳定性和空气稳定性差以及机械性能差的问题；致力于声波辅助硅片剥离技术开发，通过使用声波来锐化和促进剥落过程中的裂纹形成，从而解决缺陷，硅片厚度和表面平整性问题；利用电镀技术制备双层铝电极，替代硅太阳电池中的银电极，以降低加工成本、提高模块的可靠性和寿命，并保持电池高效率；利用共升华的方法制备高载流子迁移率和寿命的镉硒碲合金（CdTe），研究材料组分、缺陷对其性能的影响；采用先进的光谱工具来探索p型直拉单晶硅中的氧化硼缺陷形成机理，挖掘抑制该缺陷的方法并提高电池效率。

（2）先进电池模块设计。采用新近设计的表面粘合工艺，改进全背电极接触（IBC）晶硅太阳电池模块的正负两极金属接触制作工艺，将相关工艺流程简化50%以上，以降低电池模块制造的成本；针对钙钛矿电池/硅电池串联新工艺，研究作为顶电池的钙钛矿电池材料需要的特性和带隙结构；开发新型的太阳电池模块单元的互连技术，以提高模块效率，从而降低太阳能发电成本；开发新型的电池封装材料和工艺，以提高薄膜光伏电池的寿命和稳定性；研究晶硅太阳能电池板由于龟裂导致性能下降和寿命缩短的潜在原因，从而通过新电池板结构的设计来改善电池板易于脆裂的特性，提高电池寿命；研究活性金属油墨的材料和生长特性，以探索其作为硅太阳电池金属电极的潜在应用前景，以期减少贵金属银的用量，降低电池成本；开发新的太阳能光伏模块和太阳能系统，将电池板对流热交换系数至少提高40%，以降低太阳能电池板的工作温度，从而提高电池输出能量，延长电池寿命。

（3）电池模块表征、建模和分析。利用计算机建模研究钝化发射极背面接触太阳电池在光照下性能老化的物理机制，从而开发新电池结构延长电池寿命和保障电池性能；开发全新的太阳电池表征手段，以实现在电池运行状态下的实时非接触式的电流-电压测量；利用光时域反射仪来监测光伏电厂运行状态，最大限度地提高能源输出，降低能源成本，提高可靠性；开发数据平台收集海量的太阳电池测试数据，为提高光伏系统的性能和可靠性奠定数据基础；开发高空间分辨的表征方法，以检测光伏模块中存在的水的位置和数量，并对其引起的电池界面性能下降进行表征；开发一种基于X射线技术的全新纳米级分辨率的测量工具，可在多种工作条件下对碲化镉和铜铟镓硒电池进行性能表征；开发高度自动化的计量解决方案，可以无损地提取封装完毕的光伏组件内的单个电池的串联电阻数据，减少由于接触和互连故障引起的故障数量，抑制由于接触老化引起的性能降解；开发用于现场运行的光伏系统性能表征的新方法，以便在其生命周期中提高能量输出率和延长寿命。开发数据分析和解释算法的新方法，评估不同光伏系统表征方法的差异性。

（4）光伏系统快速部署技术。研究光伏电厂电弧闪光产生机理，为光伏企业提供解决方案奠定理论基础；研究用于将传统框架和玻璃模块固定在沥青瓦上的非穿透性粘合剂安装界面，来降低光伏系统的安装成本。

2、“技术到市场（T2M3）”主题研究计划。遴选有应用前景的太阳能技术，降低处于创新初期太阳能技术商业化风险，并帮助太阳能初创公司快速将可行的太阳能技术和概念投向市场以进一步降低太阳能发电成本，加速太阳能光伏发电的并网。T2M3研发计划关注四大技术主题。

（1）聚光太阳能热发电。针对聚光太阳能热发电塔的熔盐热能存储设施研究开发降低成本的策略；研究使用碳酸镁材料的新型热化学储能系统，用于开发下一代聚光太阳能热发电系统。

（2）太阳能大数据运营和管理平台。开发先进的大数据分析决策引擎，以降低公用事业规模太阳能项目的运营和维护成本；为住宅太阳能项目开发性能管理和自动化运行维护平台；将研究小型的数据驱动的精算模型，通过减轻信贷风险，从而推进商业太阳能市场的扩张；开发针对中低收入业主的大数据分析算法，通过物业评估清洁能源（PACE）融资方案，将太阳能与其他家庭改善项目相结合；开发北美能源标准委员会OpenESPI数据托管实施，供太阳能光伏供应商采用以降低公共事业太阳能项目成本；开发在线太阳能市场，使消费者能够自由选择太阳能设备、融资和安装选项；开发算法和软件集成，以从现有光伏系统收集实际数据替代非精确的光伏系统仿真；研究在光伏系统通信中采用数据网络的新概念，降低断电率，降低维护成本；开发用于配电网监控应用的低成本、耐用的表面声波无线（SAW）接口设备。

（3）晶硅太阳能电池。为公用事业规模的聚光太阳能项目开发先进的氮化镓基逆变器架构；研究光伏组件中高品质单晶硅带的悬浮区熔法制备工艺；为光伏组件开发低成本、耐用性高的电极背接触技术；开发用于太阳电池制造中的单晶硅锭的脆性断裂技术；开发一种新型的晶硅光伏面板悬挂技术，该技术使用张紧钢丝绳来降低车辆太阳能部署的材料需求和成本。

（4）薄膜太阳能电池。将有机光伏材料与商业窗户进行无缝整合；研究钙钛矿光伏材料中的缺陷形成，以提升制备工艺为商业化发展奠定基础；针对钙钛矿太阳电池开发快速的卷对卷印刷技术，以降低制造成本。