半导体材料性能如何再提升？南开大学化学团队十年磨一剑，另辟科研新路径，凭借一招先，突破新材料的天花板，获得天津市自然科学特等奖。
半导体，是一种特殊材料，介于导体与绝缘体之间，导电性可以被精确的控制，利用这种“可控”的特性，人们制造出了电脑芯片、太阳能电池和LED灯。目前最主流的半导体材料是晶硅，属于无机物，质地坚硬又比较脆，想要提升它的性能、光电转化率更高，就得靠提纯，成本几何倍的增长。
新材料，既要高性能、又得低成本，这可是世界各国面临的共同难题。如果不用晶硅，有什么可以替代的呢？南开大学，有自己的“一招先”。
眼前的这个溶液，就是南大化学团队研发出来的杀手锏——“低维杂化半导体材料”。历经多年的研究，团队用化学合成的方法，把无机物和有机物拼在一起，再通过低维技术，将它压缩到纳米级，实现内部结构的变化，性能大幅提升。像这个光伏器件，就是用“低维杂化半导体材料”制备出来的，光电转换效率达到世界一流水平。
新材料能不能用，稳定是关键。不同的光照、温度、潮湿环境下，能扛得住吗？为了回答这个问题，南开大学联合复旦大学等国内多家高校和科研院所，借助上海光源等国家重大科技基础设施，反复验证。从2016年提出想法，10年磨一剑，最终找到了“最优解”。
凭借这项原始创新，项目登上了国际顶尖科学期刊 《自然》，并获评2025年度天津市自然科学特等奖。国家“十五五”规划提出，培育壮大新兴产业和未来产业，加快新能源、新材料等战略性新兴产业集群发展。围绕着“从0到1” 的原始创新，眼下，团队已经完成部分元器件的实验室原型设计。未来，他们也计划在天开园布局中试，推动低维杂化半导体材料在光伏发电、发光器件、柔性电子等领域的应用落地。
原文链接：https://www.app2020.tjyun.com/jyapp/system/2026/05/22/059423159.shtml
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