海南日報全媒體記者黃婷 通訊員王一欽 林春靚

　　“27.32%！這一目標(biāo)我們終于實(shí)現(xiàn)了！”日前，海南大學(xué)物理與光電工程學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)響起了歡呼聲。該校新能源光電材料與器件團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的鈣鈦礦太陽能電池，經(jīng)中國國家光伏產(chǎn)業(yè)計(jì)量測試中心認(rèn)證，穩(wěn)態(tài)光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)27.32%，這一數(shù)值超越了美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室今年2月公布的26.95%效率紀(jì)錄，以及馬丁·格林太陽能電池效率統(tǒng)計(jì)表5月收錄的27.3%行業(yè)標(biāo)桿值，標(biāo)志著海南大學(xué)在第三代光伏技術(shù)領(lǐng)域躋身全球領(lǐng)先行列。

　　“點(diǎn)亮科技樹”

　　盡管海南大學(xué)新能源光電材料與器件團(tuán)隊(duì)的成立剛滿一年，但團(tuán)隊(duì)成員的科研基因可追溯至2009年，當(dāng)時鈣鈦礦材料首次被應(yīng)用于第三代新型光伏領(lǐng)域。

　　海南大學(xué)柔性引進(jìn)國家級人才榮耀光回憶：“那時，鈣鈦礦電池的效率僅為3.9%，而團(tuán)隊(duì)的大多數(shù)成員尚在攻讀研究生學(xué)位或從事博士后研究工作，不過，我們已經(jīng)洞察到該技術(shù)的巨大潛力�！边@一判斷源于團(tuán)隊(duì)成員對技術(shù)發(fā)展規(guī)律的深刻洞察——鈣鈦礦技術(shù)繼承了染料敏化和有機(jī)光伏兩大前代技術(shù)積累的工藝與器件設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。團(tuán)隊(duì)成員、海南大學(xué)青年科研人員郭銳和鄭子威博士用“點(diǎn)亮科技樹”來比喻：“就像游戲中解鎖分支技能，我們恰好站在前人搭建的平臺上�！�

　　自2024年起，團(tuán)隊(duì)致力于材料設(shè)計(jì)、合成、界面工程以及器件結(jié)構(gòu)優(yōu)化等核心問題的研究，持續(xù)在材料晶體結(jié)構(gòu)的調(diào)控、界面缺陷的修復(fù)以及器件結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新方面進(jìn)行深入探索。

　　手持不同拼圖的匠人

　　鈣鈦礦太陽能電池的效率突破，匯聚了物理、化學(xué)、材料、光電、信息等多學(xué)科人才。不同學(xué)科背景的成員如同手持不同拼圖的匠人，圍繞鈣鈦礦太陽能電池這一核心目標(biāo)，各展所長，協(xié)同拼接出效率提升的完整畫卷。

　　交叉協(xié)作的前提是差異互補(bǔ)。在團(tuán)隊(duì)組建之初，便依據(jù)科學(xué)問題對多學(xué)科人才進(jìn)行合理配置。在攻克效率難題的過程中，物理學(xué)科成員從理論層面剖析光與物質(zhì)的相互作用，為材料設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)支撐；化學(xué)學(xué)科人才致力于合成性能優(yōu)異的鈣鈦礦材料，調(diào)控其晶體結(jié)構(gòu)與缺陷特性；材料學(xué)科專家則專注于材料的加工成型與性能優(yōu)化，確保其在器件中的適用性；光電學(xué)科成員負(fù)責(zé)構(gòu)建高效的太陽能電池器件結(jié)構(gòu)，提升光電轉(zhuǎn)換效率；信息學(xué)科人才引入大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)，助力材料篩選與工藝優(yōu)化。

　　團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地采用“平臺標(biāo)準(zhǔn)化，工藝流程與原創(chuàng)技術(shù)方案的雙螺旋協(xié)同創(chuàng)新”模式。一方面，打造標(biāo)準(zhǔn)化的制備平臺，利用工業(yè)機(jī)械手等自動化設(shè)備，減少人為因素干擾，確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性與可復(fù)現(xiàn)性；另一方面，持續(xù)注入原創(chuàng)技術(shù)方案，以新的分子設(shè)計(jì)、工藝改進(jìn)等創(chuàng)新點(diǎn)，推動效率穩(wěn)步攀升。從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，都是團(tuán)隊(duì)成員無數(shù)日夜堅(jiān)守、智慧碰撞的結(jié)晶。

　　給建筑貼上“光伏面膜”

　　想象一下，海南大學(xué)的校園建筑立面裝上薄如手機(jī)膜的鈣鈦礦“光伏面膜”，既能自發(fā)電、調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，又不損建筑美感；防曬衣肩帶嵌入柔性鈣鈦礦太陽能電池，為手機(jī)隨時補(bǔ)充電能，這些不再只是憧憬。

　　榮耀光表示，在科研領(lǐng)域，海南大學(xué)為鈣鈦礦光伏研究提供了嶄新的理論與技術(shù)范式。團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)環(huán)境濕度僅相差5%，便會顯著影響電池性能，這一量化發(fā)現(xiàn)為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定筑牢根基。目前，他們正與國家光伏產(chǎn)業(yè)計(jì)量測試中心等權(quán)威機(jī)構(gòu)深入溝通，期冀將相關(guān)成果轉(zhuǎn)化為更精細(xì)的測試標(biāo)準(zhǔn)，推動鈣鈦礦電池在穩(wěn)定性與環(huán)境適應(yīng)性方面更上層樓。

　　產(chǎn)業(yè)維度上，該成果有望撬動光伏產(chǎn)業(yè)升級變革。據(jù)測算，若全國光伏平均效率提升1%，度電成本可降低5%至7%，一年多發(fā)電量相當(dāng)于海南省2024年全年用電總量。海南在建的1吉瓦漁光互補(bǔ)項(xiàng)目中，相較行業(yè)主流的25%效率產(chǎn)品，若應(yīng)用該技術(shù)，同等面積每年能多發(fā)20240萬度電，可滿足8萬戶居民年用電需求。同時，鈣鈦礦電池的柔性、輕質(zhì)特性，解鎖了建筑光伏一體化、可穿戴設(shè)備等多元應(yīng)用場景。生活層面，團(tuán)隊(duì)正加速推進(jìn)鈣鈦礦太陽能電池與醫(yī)療、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的深度融合：與真空玻璃技術(shù)專家合作，研發(fā)指甲蓋大小的鈣鈦礦紐扣電池集成裝置，有望為心臟起搏器等醫(yī)療設(shè)備提供“免充電”解決方案；定制透紅光光譜的柔性半透明鈣鈦礦太陽能電池用于水果大棚，既能智能調(diào)控棚內(nèi)溫度與光線，又可提升果實(shí)糖度，真正讓清潔能源走進(jìn)日常生活，改善民眾生活質(zhì)量。