首届“太阳能与基础科学研究战略研讨会”是由智利SERC和数学建模中心（CMM）通过CONICYT-DRI的REDERG008项目共同组织的国际会议，会议将围绕太阳能相关基础科学的未来发展及研究战略展开讨论。

在此次会议上，来自国内外的一众演讲者将就太阳能相关的物理基础进行分析，并探讨基础科学领域在技术发展与进步方面所存在的主要机遇。

本次研讨会将促进主要决策者之间就国家太阳能研究战略展开讨论。

其目标是：

物理学和太阳能领域的学者及研究人员。

对太阳能应用感兴趣的技术开发人员。

对太阳能研究感兴趣的研究生。

研讨会将于1月23日、24日、27日和28日在圣地亚哥国家国会大厦（莫兰德街441号）的总统厅举行。

此外，1月27日将举办一场小型研讨会，主题为“太阳能与城市交通系统能源管理的融合”；届时将就太阳能技术在城市交通系统中的应用，以及有助于降低交通部门能耗的能效措施进行讨论和分析。

本次会议将侧重于开展开放式讨论，以探讨城市规划、交通运输与太阳能领域未来合作的各种可能性。

作为配套活动，1月21日至22日将举办由罗伯托·罗曼主讲的“太阳能入门”课程。这是一门面向公众的入门课程，您可以在课程中学习各种太阳能转换方法、基础软件操作等内容。

如需了解这些活动的更多信息和详情，请发送电子邮件至 Mariel Lizana（mariel.lizana@wordpress-1152908-4037284.cloudwaysapps.com），并点击以下链接：

首届太阳能与基础科学研究战略研讨会

小型研讨会：太阳能与城市交通系统能源管理的融合

智利太阳能简介

演讲嘉宾：

恩里克·卡布雷拉

恩里克·卡布雷拉博士于2008年从智利圣地亚哥大学（USACH）获得电气工程与电力系统专业工程学硕士学位（优等）。在求学期间，他作为德国学术交流中心（DAAD）奖学金获得者，在德国亚琛工业大学（RWTH）进行了为期两个学期的学习。 在此期间，他参加了众多关于可再生能源的讲座、研讨会和实地考察活动。2013年，他在康斯坦茨国际太阳能研究中心（ISC）与康斯坦茨大学合作，以“硅太阳能电池金属化”为研究方向，获得了物理学博士学位。他目前正在参与欧盟“赫拉克勒斯”项目，并支持智利及南美洲地区的研发合作项目。

摘要： 

““晶体硅（Si）太阳能电池中发射极的金属化技术”。

预计到2016年，丝网印刷仍将是晶体硅（Si）太阳能电池中用于发射极接触的最广泛应用的金属化技术，我们认为这种主导地位还将至少持续15年。该技术之所以能成功发展，得益于其高度的工业化程度，以及目前尚无可投入市场且具有成本效益的替代方案。 当前最主要的限制在于，前接触网印浆料中使用的银（Ag）是当前太阳能电池制造过程中第二大材料成本因素。据估计，2015年全球银供应量的14%将被光伏行业消耗，且银价预计将继续上涨。 需求的急剧增长促使人们迫切需要寻找替代方案。铜（Cu）因其高导电性和低成本，成为银（Ag）的一种有前景的替代材料。然而，铜的主要缺点是其在硅（Si）中的扩散系数很高（即使在室温下也是如此），并且会对硅的性能产生不利影响。 在本报告中，我们将总结现有银技术的特性及其潜力。在第二部分，我们将分析以铜作为接触材料这一极具前景的方法，并探讨其作为经济替代方案的潜力，这可能为智利铜产量的增长提供机遇。

拉多万·科佩切克

拉多万·科佩切克博士出生于布尔诺（原捷克斯洛伐克），1998年在斯图加特大学获得物理学学位，期间从事超导富勒烯的研究。此外，他还曾在美国俄勒冈州波特兰州立大学进修一年，并于1995年获得理学硕士学位。 在斯图加特求学后期，他曾在马克斯·普朗克研究所（MPI）工作，随后又在物理电子学研究所（IPE）担任研究助理，从事光伏应用领域晶体硅的研究。1998年，他加入了埃尔恩斯特·布赫尔教授在康斯坦茨的研究团队，以“薄膜硅太阳能电池”为主题撰写博士论文，并于2002年11月完成。 截至2006年底，他作为研究组组长在康斯坦茨大学领导了多个国内和国际项目。这些项目主要关注硅原料以及晶体硅薄膜n型太阳能电池的开发。作为康斯坦茨ISC研究所的创始人之一，科佩切克博士自2007年1月起一直在该研究所担任全职管理人员和研究员，目前担任先进太阳能电池部门负责人。 他负责多个围绕硅原料及太阳能电池开发（重点为n型器件）的欧洲及国家研究项目。此外，科佩切克博士自2012年起一直在弗里德里希港的DHBW教授光伏技术的基础知识与应用。

Abstract:

“开发适用于阿塔卡马沙漠的双面玻璃-玻璃组件的必要性：采用智利本土材料的高功率AtaMo”。

根据《国际光伏路线图》（ITRPV）的预测，未来大部分太阳能电池将属于n型太阳能电池，这类电池不仅效率最高，且采用低成本工艺制造。由于目前量产的标准p型硅太阳能电池已得到全面优化，因而已达到其成本极限，因此，新概念的太阳能电池在投入生产之初，要实现成本效益目前仍非常困难。 因此，在当前的市场环境下，将新型太阳能电池概念推向市场并非易事。实现这一目标的唯一途径是利用当今生产线中已完全适应的标准工艺，并仅通过添加少数经工业验证的工艺步骤（如激光剥离和硼扩散）对其进行升级，从而实现效率稳定且远高于20%的低成本器件结构。

此类n型太阳能电池有80%属于双面型，其背面光照下的发电性能也非常出色。许多组件制造商正将生产转向玻璃-玻璃组件，因为一方面玻璃的价格已低于背板，另一方面此类组件的长期稳定性更佳。 这为双面技术开辟了新的路径，因为双面系统可将能量产出提高多达30%，因此对该系统的总体投资极具吸引力。针对沙漠环境，此类组件必须进行适应性调整，这也将是本次演讲的重点。 作者将阐述沙漠用组件应具备的特性，以及AtaMo（阿塔卡马 组件）如何融入智利本土技术，例如铜金属化工艺。关于这一点，恩里克·卡布雷拉博士将进行更详细的说明，他曾以光伏大规模生产中的丝网印刷金属化技术为题攻读博士学位。

本次演讲还将概述市场上现有的n型和双面电池概念，以及已具备试点生产条件的前沿技术；后者曾在2013年4月于法国尚贝里举行的^第三届nPV研讨会上进行过总结和讨论，并将在2014年3月于荷兰赫尔托根博斯举行的^第四届nPV研讨会上再次展示其进展情况。 为了加快双面技术在光伏市场的推广，康斯坦茨ISC和INES将于2014年5月^26日至27日在法国尚贝里举办第二届双面技术研讨会。 接下来，来自H.A.L.M.的演讲嘉宾Alex Metz博士将更详细地探讨双面技术对组件制造、测量技术以及电池和组件表征新标准化要求的影响。

本次演讲将探讨并解答以下问题：

• 光伏产业的过去与未来：为何当前亟需新的发展？
• 沙漠地区的光伏项目：组件和系统需要满足哪些要求？
• 双面性：为什么这对未来的系统会变得极其重要？
• AtaMo：这样的模块会是什么样子的？

斯特凡·科赫：

自1993年以来，斯特凡·W·科赫一直担任德国马尔堡菲利普斯大学物理学教授，以及美国图森市亚利桑那大学光学科学学院的兼职教授。他在亚利桑那大学工作了八年，先是担任副教授，随后晋升为物理学与光学科学教授。 1985年，他曾担任德国法兰克福大学的 하이젠베르크研究员；1981年和1983年，他曾任IBM研究院的访问科学家。科赫教授分别于1977年和1979年在德国法兰克福歌德大学获得物理学硕士和博士学位。 他目前主要的研究领域包括凝聚态理论、原子和凝聚态系统中的光-物质相互作用效应、半导体的光学和电子特性、多体相互作用、相干与超快现象、半导体激光理论以及微腔效应。 他曾荣获1999年马克斯·普朗克研究奖、1997年德国研究协会（DFG）莱布尼茨奖、2008年美国物理学会“杰出审稿人”终身成就奖，以及2006年马尔堡菲利普斯大学“促进女性科学发展奖”（Frauenfoerderpreis）。 科赫教授曾于1997年至2000年担任《物理评论快报》（Physical Review Letters）的分册副主编，1998年至2005年担任《欧洲物理杂志》（European Physics Journal）的专题编辑，现为美国光学学会会士及德国物理学会（DPG）会员。 他作为作者或合著者出版了7部专著，主编了1部专著，并在经同行评审的科学期刊上发表了550余篇论文，被引用次数超过15,000次，h指数为65。

弗朗西斯科·马尔多内斯

弗朗西斯科·马尔多内斯（Francisco Mardones）是Nimbic智利公司的总经理，该公司是Nimbic Inc位于智利圣地亚哥的研发中心。Nimbic总部位于加利福尼亚州山景城，致力于开发电子设计自动化（EDA）领域的尖端软件，特别是在本地部署和云端环境下的电磁仿真领域。 弗朗西斯科拥有电子工程专业学位，曾为多家美国公司建立并管理位于智利的研发机构，并与当地大学及政府机构建立联系，以促进智利高科技产业的发展。

 Abstract:

“智利的基础科学研究与高科技软件开发：Nimbic的经验”。

本次演讲旨在分析智利的技术研发能力，并以涉及大学、政府和产业界等不同利益相关方的项目为例进行说明。其中，将重点介绍Nimbic公司在智利开展的基础科学研究、高科技软件开发以及利用云计算进行半导体电磁仿真方面的经验。此外，还将探讨未来发展面临的主要挑战与机遇。

海梅·利亚诺斯：

海梅·亚诺斯博士于1977年获得智利大学理学学士学位，主修化学。他还于1984年在斯图加特大学马克斯·普朗克固体研究所获得理学博士学位，并在该所完成了博士后研究。

他发表了70余篇ISI收录论文，自1989年起成为Fondecyt研究员。目前，他在北方天主教大学和安托法加斯塔大学担任正教授。

Abstract:

“用于太阳能电池的下转换和上转换发光材料”。

因此，设计可用于开发替代能源的新材料，或是设计能在工业、建筑和交通运输等广泛应用领域降低全球电力需求的更高效材料，是固态化学家和材料科学家面临的最重要挑战之一。

在这方面，能够帮助大幅降低电力消耗的新系统研发，以及新能源的开发，一直备受关注。在提出的新能源方案中，最具重要性和前景之一的是通过光伏电池将太阳能直接转化为电能。 目前，光伏领域主要基于单晶和多晶硅，而在过去十年中，染料敏化太阳能电池（DSSC）作为一种低成本的替代方案应运而生。稀土元素的化学在这些领域中发挥了重要作用。 如今，镧系元素已被视为“功能材料的瑰宝”，而该化学领域的研究重点，特别是针对新型发光或能量转换材料的制备，这些材料通常统称为无机荧光粉。

考虑到在开发替代能源或研制更高效率的材料以减少全球电力需求方面，设计新材料具有必要性，我们的研究致力于针对染料敏化太阳能电池应用而设计的新型无机荧光粉的合成、表征及其光学性质的理论研究。 我们计划对新型无机荧光粉的发光下转换和上转换特性及其在染料敏化太阳能电池和光伏太阳能电池中的应用进行系统研究。我们的研究重点在于确定这些无机荧光粉如何有助于改善光捕获过程，从而提高这些太阳能电池的光电流。

为了深入了解宿主材料以及通过稀土离子掺杂获得的无机荧光体的电子结构，我们还计划利用DFT近似下的从头算电子结构计算，对这些材料进行并行计算研究。这些计算研究将采用CRYSTAL和SIESTA程序中包含的最先进方法进行。

沃尔夫冈·施托尔茨：

沃尔夫冈·斯托尔茨博士目前担任马尔堡菲利普斯大学结构与技术研究实验室主任，并兼任亚利桑那大学光学科学中心兼职教授。 他的专业领域包括实验物理学、半导体理论与技术开发以及光电子器件应用。沃尔夫冈·斯托尔茨博士在斯图加特大学获得物理学博士学位，随后在马尔堡菲利普斯大学获得实验物理学副教授资格。 沃尔夫冈·斯托尔茨博士拥有30多年的专业和学术经验，曾多次获得德国晶体生长学会、联邦研究与技术部以及基础研究实验室颁发的奖项。除发表了大量论文外，斯托尔茨博士还注册了大量与半导体应用相关的专利。

小型研讨会

该 小型研讨会：太阳能与城市交通系统能源管理的整合 旨在探讨和分析与太阳能应用于城市交通系统相关的研究领域，以及能够降低交通行业能耗的能效措施。在几场专题报告之后，本次活动将重点围绕与会者之间的开放式讨论，以探索交通、电力、城市规划和太阳能行业之间的未来举措与合作。

本次活动是“第一届太阳能战略与基础科学研究研讨会”的组成部分，该研讨会将于2014年1月23日至28日举行。

收件人：

• 从事交通和/或太阳能系统相关研究的学者和研究人员。
• 对太阳能和智能电网应用感兴趣的技术开发人员。
• 与太阳能行业、交通运输行业及电力网络相关的专业人士。
• 对太阳能技术在交通运输领域应用研究感兴趣的研究生。

组委会：

• 豪尔赫·阿马亚
• 巴勃罗·奥雷利亚纳

演讲嘉宾：

• 保拉·乌里贝，数学建模中心。
• 巴勃罗·奥雷利亚纳，数学建模中心。
• 马塞洛·马图斯，太阳能研究中心。
• 拉斐尔·霍夫施泰特，维也纳工业大学。

2014年1月27日，星期一。15:00 – 18:00。

15:00 – 15:20 保拉·乌里贝：城市轨道交通系统的能耗模型。

15:20 – 15:40 巴勃罗·奥雷利亚纳：地下交通系统中能量损耗的热影响。

15:40 – 16:00 拉斐尔·霍夫施泰特：有轨电车热舒适度的能量最优控制。

16:00 – 16:20 休息。

16:20 – 16:40 马塞洛·马图斯：太阳能与能源管理在快速交通系统中的整合。

16:40 – 18:00 专题讨论：在城市背景下，将可再生能源与交通部门相结合的最佳途径是什么？

主席：罗伯托·罗曼

本次活动是“第一届太阳能战略与基础科学研究研讨会”的组成部分，该研讨会将于2014年1月23日至28日举行。

演讲嘉宾：

保拉·乌里贝

保拉·乌里贝自2007年起成为电气工程师，此后一直担任智利大学数学建模中心（CMM）的研究工程师。她参与过多个不同行业的项目，主要涉及电信、优化和运筹学领域，近期则专注于能源优化领域，负责开展研究、设计、建模和实施等工作。

Abstract:

“城市交通系统的能源模型”

为了对城市轨道交通系统进行全面的能耗分析，应考虑四个大型系统及其相互作用：列车、隧道（及外部环境）、车站和变电站；每个系统均由一组参数和数学关系来描述，这些参数和关系从能耗角度阐释了其运行情况。 影响系统能耗的主要因素包括列车技术特性、载客量、速度曲线、电能消耗（包括暖通空调系统、照明、信号及辅助设备）以及整体运行性能。 该分析的重要输出结果包括：不同子系统的总体能耗（总能耗明细）、子系统变化对总体能耗的综合影响，以及系统技术变革对总体性能的影响。借助该仿真工具，可以计算并比较不同的情景，从而协助决策者制定运营策略并选择创新解决方案。

巴勃罗·奥雷利亚纳：

巴勃罗·奥雷利亚纳自2012年起成为机械工程师，并于2012年11月起在CMM工作。 求学期间，他参与了太阳能汽车“Eolian 2”的设计与制造，该车曾参加在智利举办的阿塔卡马太阳能汽车赛以及在澳大利亚举办的世界太阳能挑战赛。他在CMM的工作主要涉及OSIRIS项目的热力建模，以及与圣地亚哥地铁公司和AChEE合作的项目。

Abstract:

“地下交通系统中能量损耗的热影响”

本次报告将介绍由CMM开发的热力模型。该模型分析了地下交通系统中能量损耗的热影响，以及因乘客数量导致的热损耗。此外，该模型还对热损耗进行了详细分解，以便识别影响系统温度的最重要因素。报告还将展示湿度计算结果，以便有效评估地铁站内乘客的舒适度。

拉斐尔·霍夫施泰特：

拉斐尔·N·霍夫施泰特（Raphael N. Hofstädter）仅用4年时间，于2009年12月获得了过程工程硕士学位。2010年3月至2013年12月期间，他在维也纳科技大学工作，致力于城市轨道交通车辆（主要是有轨电车和地铁）的热力学问题研究。目前，他正在完成博士论文。 自2014年1月起，他受雇于阿尔斯通运输德国有限公司（Alstom Transport Germany GmbH），担任专利与创新经理。

Abstract:

“有轨电车热舒适度的能量最优控制”

本报告介绍了一种有轨电车热舒适性控制系统，该系统可将供暖、空调和通风系统的能耗降至最低。其目标是利用控制工程及相关学科的方法，以尽可能小的电力消耗在有轨电车内营造令人满意的室内环境。 首先，基于热力学的基本定律和平衡定律，建立了所有与热相关组件的数学模型。建模的各个组件包括：有轨电车车厢内部、暖通空调系统（HVAC）以及用于计算车厢内温度、相对湿度和二氧化碳浓度的控制器。 下一步，对所建立模型的参数数值进行估算。本文以车辆的热容量和传热系数为例进行了说明。随后，基于系统（电车内部和HVAC单元）的线性化模型，开发了一种级联控制器。主控制环路采用模型预测控制器，用于调节电车内部的热舒适度。 从属控制回路的控制器采用混合整数优化实现，该方法以能量最优的方式转换辅助控制变量的设定值。对于混合整数优化问题，采用了启发式求解方法。相关算法已在快速控制器原型设计平台上实现，首先在多次气候风洞试验中进行了测试，并自2013年7月起通过现场测量验证了其在日常应用中的可靠性。

马塞洛·马图斯：

智利天主教大学工程学理学硕士，亚利桑那大学电气与计算机工程博士。 其工作经历包括近20年来参与智利、墨西哥和美国大小规模的软件开发项目，涵盖单体系统、分布式系统（1,000多台服务器）和并行系统（集群及单一映像）。目前，他是智利太阳能研究中心（SERC Chile）的成员。

Abstract:

“太阳能与能源管理在快速交通系统中的集成”

快速城市交通系统以其高能耗的运行模式而著称，其中大部分能源需求来自为列车提供牵引动力所需的电力。 本报告探讨了在列车运行以及照明、空调等其他用电领域提升能效和整合太阳能的潜力。在对一些国际举措进行文献综述后，本报告基于圣地亚哥地铁的需求，开展了一项案例研究，以探索在实际环境中应用相关解决方案的可能性。该分析还涉及了整合太阳能和储能系统的智能电网解决方案的设计与仿真。

罗伯托·罗曼：

罗伯托毕业于智利大学机械工程专业，并在法国马赛的普罗旺斯大学完成了太阳能领域的研究生学习。他现任智利大学机械工程系副教授，并担任国际太阳能学会（ISES）会员事务副会长。 他近期参与的部分项目包括：FONDEF（中小规模生物质能发电分子反应堆的研发）；MODURBAN（模块化城市导轨系统，欧盟委员会第六框架计划）；CYTED（伊比利亚-美洲科学技术项目）； RISSPA（伊比利亚-美洲太阳能干燥专题网络）；以及CONICYT-EXPLORA 2000-2010年度科学与教育项目。 他在能源和可再生能源研究领域发表了15篇以上的科学论文，并担任过两本专著的编辑，每本均负责撰写一章内容。他是专著《巴塔哥尼亚需要水坝吗？》（Ocho Libro Editores，2009年）的合著者；在国际会议和研讨会上作了30余次报告，并撰写了大量技术报告。