半導體材料性能如何再提昇？南開大學化學團隊十年磨一劍，另闢科研新路徑，憑借一招先，突破新材料的天花板，獲得天津市自然科學特等獎。

半導體，是一種特殊材料，介於導體與絕緣體之間，導電性可以被精確的控制，利用這種“可控”的特性，人們制造出了電腦芯片、太陽能電池和LED燈。目前最主流的半導體材料是晶硅，屬於無機物，質地堅硬又比較脆，想要提昇它的性能、光電轉化率更高，就得靠提純，成本幾何倍的增長。

新材料，既要高性能、又得低成本，這可是世界各國面臨的共同難題。如果不用晶硅，有什麼可以替代的呢？南開大學，有自己的“一招先”。

眼前的這個溶液，就是南大化學團隊研發出來的殺手?——“低維雜化半導體材料”。歷經多年的研究，團隊用化學合成的方法，把無機物和有機物拼在一起，再通過低維技術，將它壓縮到納米級，實現內部結構的變化，性能大幅提昇。像這個光伏器件，就是用“低維雜化半導體材料”制備出來的，光電轉換效率達到世界一流水平。

新材料能不能用，穩定是關鍵。不同的光照、溫度、潮濕環境下，能扛得住嗎？為了回答這個問題，南開大學聯合復旦大學等國內多家高校和科研院所，借助上海光源等國家重大科技基礎設施，反復驗證。從2016年提出想法，10年磨一劍，最終找到了“最優解”。

憑借這項原始創新，項目登上了國際頂尖科學期刊 《自然》，並獲評2025年度天津市自然科學特等獎。國家“十五五”規劃提出，培育壯大新興產業和未來產業，加快新能源、新材料等戰略性新興產業集群發展。圍繞著“從0到1” 的原始創新，眼下，團隊已經完成部分元器件的實驗室原型設計。未來，他們也計劃在天開園布局中試，推動低維雜化半導體材料在光伏發電、發光器件、柔性電子等領域的應用落地。