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近三十年来，碳材料在基础研究和应用技术等方面都取得了重大突破与进展。将新型碳材料与传统半导体材料(如硅)结合，已经成为一个极具发展潜力的研究方向。目前，基于碳/半导体异质结的太阳能电池的光电转换效率已经达到15％～18％，同时，这一简单的结构模型可衍生出一系列更多样化的功能器件。本次报告介绍了碳/硅异质结太阳能电池的研发过程和最新研究进展。首先，以碳纳米管和石墨烯等纳米碳材料为例，介绍碳/硅太阳能电池的基本概念和工作机制。然后，以增强太阳能电池性能为目标，介绍几种关键的电学、光学设计技术，包括化学改性、界面钝化、减反涂层和表面毛化等。最后，展望了碳/硅异质结的潜在应用和未来发展趋势。