本报讯（记者史梦诗 通讯员苟冰冰）“海绵”能吸水，也能吸收光？原来，为攻克光伏技术低成本与高效率无法并存的难题，武汉光电国家研究中心韩宏伟教授团队另辟蹊径，提出载流子3D注入机制，利用全印刷技术将钙钛矿太阳能电池做成海绵状，突破了第三代光伏技术瓶颈，为光伏发电提供了低成本的技术方案。3月15日，该成果登上《科学》。
韩宏伟团队自主开发的可全湿法加工的可印刷介观钙钛矿太阳能电池，其特点是在单一导电衬底上依次“刷上”三种含纳米材料的“浆料”，构成独创的 3 层介孔膜结构，第1层是二氧化钛，第2层是二氧化锆，第3层是碳，之后再将钙钛矿材料填充其中制备而成，整体形状类似海绵。
相比传统光伏器件，这块太阳能电池成本更低，也更容易制备。由于“海绵状”多孔结构的特殊性，收集光能的效率更高，对材料的要求更低，使得器件材料和工艺成本大大降低，仅为传统太阳能电池的1/3甚至更低。
同时，由于其“海绵状”3层介孔膜结构的独创性，解决了全湿法制备大面积光伏模组的良品率技术难题。相比传统钙钛矿太阳能电池 5 层结构，该成果创新性地提出了载流子 3D 注入机制，无需空穴传输层。这种可印刷介观钙钛矿太阳能电池的光电转化效率大幅提升，突破了全湿法制备光伏器件效率低的传统认知，被视为新一代低成本光伏技术的杰出代表，展现出非凡的产业前景。
华中科技大学为论文的唯一通讯作者单位，华中科技大学刘佳乐、武汉万度光能研究院陈夏岩、华中科技大学陈开中、中科院大连化学物理研究所田文明为共同第一作者。华中科技大学韩宏伟、梅安意和凌福日为共同通讯作者。
早在 2013 年，团队就发现了一种方法，既能解决钙钛矿材料在光电转换过程中的衰减难题，还能以超低成本制备光伏器件——可印刷介观钙钛矿太阳能电池专利技术由此诞生。
2014 年，《科学》刊发团队成果“一种具有高稳定性的无空穴传输材料的可全印刷介观钙钛矿太阳能电池”，首次报道了光照稳定的钙钛矿太阳能电池，改变了人们对该新兴光伏技术“本质上不稳定”的看法。这一前沿性基础研究是中国在廉价清洁能源领域取得的重大突破，也实现了我国太阳能光伏领域研究在《科学》上零的突破。
2018年，《科学》再次刊登了团队合作完成的钙钛矿太阳能电池产业化挑战研究进展报告，展示了由自主研发制备的可印刷介观钙钛矿太阳能电池模组构成的示范性光伏发电系统，鼓舞了领域发展。
十余年来，团队取得了一系列具有国际影响力的重大突破和原创性成果，在低成本光伏技术研究领域实现了从“跟跑”到“领跑”的跨越式发展，为我国能源光电器件与材料产业的发展升级提供了理论支撑和技术储备。