在全球积极应对气候变化、大力推进“碳中和”目标的时代浪潮下，新能源领域的研究成为推动可持续发展的关键力量。近期，海南大学化学化工学院的孙萍萍教授带领科研团队聚焦新能源半导体光电功能材料，在无铅金属卤化物钙钛矿材料研究方面取得了一系列具有重要影响力的成果，为我国绿色能源技术发展贡献着智慧与力量。

团队建设与学科融合

课题组依托海南大学化学化工学院，为科研工作提供了坚实的平台支撑。在国家“双一流”建设和“碳中和”重大战略需求的双重驱动下，团队以功能钙钛矿材料理论研究为特色，成员具备理论计算化学、材料物理、半导体物理与光催化等多学科背景，是一支典型的交叉学科科研团队。

开展多层次模拟技术研究，如第一性原理计算、机器学习辅助材料筛选等，与实验团队紧密配合，构建起“理论—机制—性能调控—应用”一体化研究平台。同时，凭借先进的高性能计算平台和多个量子力学与多尺度模拟程序库，团队与海内外知名高校和科研院所展开广泛的交叉研究合作，不断提升自身的科研实力，为后续取得一系列科研成果奠定了坚实基础。

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在学科建设方面，课题组积极参与海南大学材料化学、能源化学、计算材料学等交叉方向建设，有力地支撑了海南大学“双一流”优势特色学科发展，助力构建具有海南特色的绿色低碳科技体系，将科研与学科建设紧密结合，实现协同发展。

突破关键技术瓶颈

在创新构筑无铅钙钛矿材料体系上，针对传统钙钛矿中Pb元素的环境毒性问题，孙萍萍教授提出了基于锗、铋、锌等金属离子的无铅替代策略，团队据此成功研发出一系列低毒高效的新型钙钛矿结构单元，像双钙钛矿、二维层状Ruddlesden–Popper（RP）、Dion–Jacobson（DJ）及Alternating Cation Interlayer（ACI）型钙钛矿等。这些新型结构单元显著提升了材料的光稳定性与环境稳定性，从源头上解决了传统钙钛矿材料的污染隐患，为绿色可持续钙钛矿材料体系的建立提供了重要支撑。

“构效协同”的材料设计理念是团队的又一重大突破。团队系统构建了“晶体结构—能带结构—光电性能”之间的构效关联模型，强调在材料设计中同步调控电子结构与界面电荷行为，提出多尺度调控与协同调控的新范式。这一理念打破了传统研究中各因素孤立研究的局限，为钙钛矿材料从分子到宏观层面的性能优化提供了科学指导，大大提升了材料的综合性能。

在拓展钙钛矿材料应用边界上，团队实现了无铅钙钛矿材料在可见光驱动二氧化碳还原反应中的稳定高效应用。通过深入研究，揭示了其在界面电荷分离、反应路径调控中的独特优势，为钙钛矿在太阳能—化学能转化中的实际应用提供了坚实的理论基础和可靠的实验依据，拓宽了钙钛矿材料在新能源领域的应用范围，为实现碳中和目标提供了新的技术路径。

团队积极推动理论与实验的融合发展。引入第一性原理计算与机器学习方法辅助材料筛选与性能预测，并在多个体系中验证了理论模型的准确性，实现从材料构建到应用验证的闭环设计流程，提高了科研效率，加速了科研成果的转化进程。

成果转化与行业价值赋能

孙萍萍团队的科研成果在国际钙钛矿光电材料领域引发积极反响。截至目前，团队已在《Angew. Chem. Int. Ed.》《Adv. Mater.》《PNAS》等国际一流期刊发表论文50余篇，累积引用3000余次，H-index为27，多篇工作被选为高被引论文。这些论文受到了领域内众多同行学者的高度关注和正面点评，如桐荫横滨大学的Tsutomu Miyasaka教授（钙钛矿太阳能电池发明者）、中国科学院院士黄维教授等，均对团队的研究工作给予了肯定。

在实际应用和产业化方面，团队成果同样成果斐然。目前已申请/授权国家发明专利2余项，并针对无铅钙钛矿的稳定性问题，开发出具备中长期稳定性与可量产性的表界面修饰剂策略。团队计划与相关企业/技术平台展开深度产学研合作，建立联合研发平台，积极参与钙钛矿行业标准制定，全力推动研究成果从“论文”向“产品”转化，促进整个钙钛矿行业的规范化和产业化发展。

从行业发展角度来看，团队的研究成果为全球钙钛矿材料研究提供了新的方向和思路，推动了该领域的技术进步。在我国大力倡导绿色发展、实现“双碳”目标的政策背景下，这些成果为我国在新能源领域的技术创新提供了重要支撑，对推动能源结构优化、助力相关产业升级具有积极意义。

团队将持续推进交叉融合与国际合作，深化与材料科学、环境科学、人工智能等交叉领域的融合研究，依托国际合作平台，推动全球资源共享与青年人才联合培养，提升国际影响力与团队技术竞争力，为科研事业培养更多优秀人才贡献海大力量。（李霞）