转自：中国科学报

“27.32%！这一目标我们终于实现了！”日前，海南大学物理与光电工程学院的实验室内响起了欢呼声。该校新能源光电材料与器件团队自主研发的钙钛矿太阳能电池，经中国国家光伏产业计量测试中心认证，稳态光电转换效率达27.32%，这一数值超越了美国国家可再生能源实验室今年2月公布的26.95%效率纪录，以及马丁?格林太阳能电池效率统计表5月收录的27.3%行业标杆值，标志着海南大学在第三代光伏技术领域跻身全球领先行列。

“点亮科技树”

尽管海南大学新能源光电材料与器件团队的成立刚满一年，但团队成员的的科研基因可追溯至2009年，当时钙钛矿材料首次被应用于第三代新型光伏领域。

海南大学研究员荣耀光和董碧桃回忆：“那时，钙钛矿电池的效率仅为3.9%，而团队的大多数成员尚在攻读研究生学位或从事博士后研究工作，然而，我们已经洞察到该技术的巨大潜力。”这一判断源于团队成员对技术发展规律的深刻洞察——钙钛矿技术完美继承了染料敏化和有机光伏两大前代技术积累的工艺与器件设计经验。团队成员、海南大学博士郭锐和郑子威用“点亮科技树”比喻：“就像游戏中解锁分支技能，我们恰好站在前人搭建的平台上。”

自2024年起，团队致力于材料设计、合成、界面工程以及器件结构优化等核心问题的研究，持续在材料晶体结构的调控、界面缺陷的修复以及器件结构的创新方面进行深入探索。他们深知，科研的道路上没有捷径，唯有脚踏实地、持之以恒，才能在钙钛矿太阳能电池的研究道路上不断突破。

如同手持不同拼图的匠人

钙钛矿太阳能电池的效率突破，汇聚了物理、化学、材料、光电、信息等多学科人才。不同学科背景的成员们，如同手持不同拼图的匠人，围绕钙钛矿太阳能电池这一核心目标，各展所长，协同拼接出效率提升的完整画卷。

交叉协作的前提是差异互补。在团队组建之初，他们便依据科学问题对多学科人才进行合理配置。在攻克效率难题的过程中，物理学科成员从理论层面剖析光与物质的相互作用，为材料设计提供基础支撑；化学学科人才致力于合成性能优异的钙钛矿材料，调控其晶体结构与缺陷特性；材料学科专家则专注于材料的加工成型与性能优化，确保其在器件中的适用性；光电学科成员负责构建高效的太阳能电池器件结构，提升光电转换效率；信息学科人才引入大数据与人工智能技术，助力材料筛选与工艺优化。

团队创新性地采用“平台标准化，工艺流程与原创技术方案的双螺旋协同创新”模式。一方面，打造标准化的制备平台，利用工业机械手等自动化设备，减少人为因素干扰，确保实验数据的可靠性与可复现性；另一方面，持续注入原创技术方案，如同在稳定的地基上逐层建造高楼，以新的分子设计、工艺改进等创新点，推动效率稳步攀升。从2024年9月的26.54%，到2025年年初的26.92%，直至如今的27.32%，每一次效率的提升，都是团队成员无数日夜坚守、智慧碰撞的结晶。

给建筑贴上“光伏面膜”

想象一下，海南大学的校园建筑立面装上薄如手机贴膜的钙钛矿“光伏面膜”，既能自发电、调节室内温度，又不损建筑美感；防晒衣肩带嵌入柔性钙钛矿太阳能电池，为游客的手机随时补充电能，这些不再只是憧憬。

荣耀光表示，在科研领域，海南大学为钙钛矿光伏研究提供了崭新的理论与技术范式。团队发现环境湿度仅相差5%，便会显著影响电池性能，这一量化发现为行业标准制定筑牢根基。目前，他们正与国家光伏产业计量测试中心等权威机构深入沟通，期冀将相关成果转化为更精细的测试标准，推动钙钛矿电池在稳定性与环境适应性方面更上层楼。

产业维度上，该成果有望撬动光伏产业升级变革。据测算，若全国光伏平均效率提升1%，度电成本可降低5%至7%，一年多发电量相当于海南省2024年全年用电总量。海南在建的1吉瓦渔光互补项目中，相较行业主流25%效率产品，若应用该技术同等面积每年能多发20240万度电，可满足8万户居民年用电需求。同时，钙钛矿电池的柔性、轻质特性，解锁了建筑光伏一体化、可穿戴设备等多元应用场景。生活层面，团队正加速推进钙钛矿太阳能电池与医疗、农业等领域的深度融合。他们与真空玻璃技术专家合作，研发指甲盖大小的钙钛矿纽扣电池集成装置，有望为心脏起搏器等医疗设备提供“免充电”解决方案；定制透红光光谱的柔性半透明钙钛矿太阳能电池用于水果大棚，既能智能调控棚内温度与光线，又可提升果实糖度，真正让清洁能源走进日常生活，改善民众生活质量。