太阳能材料是目前人类最关心的材料之一，涉及到很多物理和化学过程。尽管市场上已经有了商品，但仍需要提高效率和降低成本。本项目将从物理基本原理出发，以提高其光电转换、光催化、热能储存与输运效率为目的，结合当前最先进的计算方法，建立自己的设计方案。在已有一元二元三元合金的基础之上，针对能隙大小和带边结构，改善现有材料的性能，设计新的多元半导体太阳能吸收材料，以元素替代的方式降低材料的成本和减少毒性元素。通过研究尺寸和量子效应对纳米尺度材料热学性质的影响，寻找大热容且熔点不太高的材料，使得不仅可以利用焓变储热，同时可以利用相变潜热储能；研究纳米结构体系的热导机制，理解纳米尺度上热传导的动力学过程，通过设计导热介质、储热材料与导热介质的界面结构，根据需要调控储热材料的热导率。为实验研究提供依据。
