扬帆起航，结缘神奇的钙钛矿

“效率又高了！要是我也能做出一个世界纪录的高效率就好了。”这是唐文涛在每次看完《Solar Cell Efficiency Tables》杂志更新后说得最多的一句话。

钙钛矿太阳能电池作为最新一代的光伏发电器件，凭借着其神奇的光电转换性能和突飞猛进的发展，吸引了全世界科研人员的目光。两年前他刚进入交大时，常常一天超过16个小时泡在实验室，一边看文献，一边不停地学习高效器件的制备，由于钙钛矿器件通常在FTO玻璃片上制作，实验室戏称他为“片子手”。

在他看来，钙钛矿很有可能真正代替传统能源，其成本低，应用广，可以集成到屋顶、玻璃幕墙、汽车等，一旦实现就可以真正做到零排放、零补贴、零污染。

▲唐文涛在超净间和手套箱的严格环境下实验

由日本课题组创造的1cm²电池的光电转换效率世界纪录是15.1%，而他第一次就神奇地做到了15.0%。至今，他刷的片子已经超过了2000片，效率也提升到了国际AIST权威机构认证的19.2%。

但是，他却说做这么小的“不过瘾”，要是能做成大面积的模块，效率还能这么高，那就更厉害了。不过由于面积做大后会出现薄膜均匀性等问题，钙钛矿电池的效率只能不断降低。

因此，怎样把钙钛矿电池做大还能做好，成了他整天思考和挂在嘴边的问题，也成了他现在和未来一段时间的科研方向和目标。

▲在日本九州大学出席国际能源会议

孜孜以求终见云开，24岁发表《自然》杂志（Nature）正刊

唐文涛利用实验室资源，把能找到的设备和方法在大面积钙钛矿上统统先试了一遍，然而时间一点一滴过去了，结果却不尽人意。期间，他还专门两次跑去日本国立物质材料研究所学习他们的经验。

后来，结合钙钛矿溶液成膜独有的特点和前期的工作，他和师姐一起成功开发了低温软膜法，同时研究了不同溶剂在富溶剂体系中对钙钛矿成膜的影响，结果在大面积钙钛矿薄膜上获得了成功的应用，制备出了50cm²的钙钛矿薄膜，并发表在材料领域顶级期刊《先进材料》杂志（Advanced Materials）上。

经这项工作的启发和团队内的讨论，他发现针对钙钛矿独有的结晶和成膜特点，相应的开发出新型的成膜方法似乎是做大面积均匀钙钛矿薄膜一条有效的途径。

后来，通过胺类气体和钙钛矿合成原料间离子-分子间的质子交换和氢键作用原理设计，实现了胺络合物钙钛矿前驱体的可控制备，并针对该前驱体材料高粘度、易挥发等特点，开发出了新型的压力辅助法：在大气和接近室温条件下，无需借助溶剂或真空，实现了大面积均匀的高质量钙钛矿薄膜的制备。

▲制备钙钛矿模块

以此为基础，该研究开发了有效面积36.1cm²的钙钛矿电池模块，在国际认证机构日本AIST获得了12.1%的认证效率。这一模块的效率值作为首个钙钛矿太阳电池模块效率值被《Solar Cell Efficiency Tables》杂志正式收录，这项工作最终也被发表在国际顶级期刊正刊上。

值得一提的是，这项工作是我国研究机构在钙钛矿电池领域第一次登上《Solar Cell Efficiency Tables》杂志，而这也是国内钙钛矿领域的第一篇《自然》杂志（Nature）正刊。这项工作的成功是团队合作的成果，也是唐文涛同学个人能力的体现。24岁的他成为了交大以第一作者身份发表《自然》杂志（Nature）正刊的最年轻的博士生。

▲唐文涛在Nature论文的新闻发布会现场

踏开探索的脚步，创造新的世界纪录

曾有一个好朋友问他说，像你这样直博二年级就发了《自然》杂志（Nature）正刊，接下来还有什么想做的事情？唐文涛说，世界纪录是需要去不断的冲击和打破的，现在创造的是一个世界纪录，以后还要做的更大，效率更高，去创造更多新的世界纪录，真正为钙钛矿电池的产业化做出自己的贡献。

在研究过程中，他申请了国家发明专利4项，已授权2项，通过对原有方法的研究和新方法的开发，使36cm²钙钛矿器件的效率进一步提升到了13.9%，这一结果同样获得了国际权威第三方机构Newport的认证，目前仍然保持着钙钛矿模块这一尺寸的世界纪录。

科研生活虽然有趣并且充满挑战，却也意味着忙碌和间歇或经常性的熬夜。

唐文涛认为，只有强健的体魄和放松的精神状态能让科研生活更高效、更持久。

▲摇滚之夜的乐队演出

他平日喜欢网球和吉他，称网球是“半个马拉松”，不断地跑动和奋力地抽球，不仅能够锻炼身体，也能够让精神压力得到释放。在唐文涛本科期间，他组建过乐队，担任主音吉他手，参加过数十次院系、学校和校外演出。

丰富的课余活动使他放松和充实了自我。

编辑：李晨琰
责任编辑：姜澎