剑桥大学的科学家们在可持续能源领域取得了重大突破。他们在一个有机半导体中发现了一种此前未知的量子机制。这项发现于2025年10月15日对外公布，它极有可能彻底简化并大幅降低太阳能电池板的制造成本。这项创新的核心在于，特定的有机分子展示出近乎完美的将光能转化为电能的能力。这种独特的量子行为此前一直被认为只存在于传统的无机金属氧化物中。
这支由化学系和物理系专家组成的联合研究团队，将研究重点放在了一种名为P3TTM的有机自旋自由基半导体上。P3TTM的关键特性是其每个分子中都含有一个未配对的电子，这赋予了它独特的磁性和电学性质。当P3TTM分子形成薄膜时，其自由电子开始以有序的方式相互作用，这种机制与凝聚态物理学中的基本概念——莫特-哈伯德绝缘体（Mott-Hubbard insulator）的概念高度吻合。
弗兰德爵士（Professor Sir Richard Friend）和他的同事，包括休戈·布朗斯坦教授（Professor Hugo Bronstein），观察到光子被吸收后，会引发一个电子“跳跃”到相邻分子上。这一过程自然而然地产生了一对相反的电荷——正电荷和负电荷，随后这些电荷可以被收集并提取出来形成电流。这种现象巧妙地克服了传统有机光伏电池的根本限制，因为以往的电池需要复杂的“三明治”结构（由电子供体和受体组成）才能实现有效的电荷分离。
基于P3TTM薄膜制造的实验性太阳能电池，展示了接近百分之百的转换效率。这意味着几乎每一个被吸收的光子都被转化成了有用的电荷。这一里程碑式的成就为开发更简单、更轻便、更经济实惠的太阳能电池板铺平了道路。值得一提的是，这项发现恰逢与奠定固体电子相互作用基础的先驱——内维尔·莫特爵士（Sir Nevill Mott）诞辰120周年纪念日临近，这赋予了该成果额外的象征意义。
科学家们认为，这不仅仅是一项技术上的精进，更是推动全球向可再生能源过渡的重大契机。这种新型的、自给自足的机制有望超越此前有机模块的最高效率纪录，为创造柔性、超薄且用途广泛的能源铺设了新的地平线，使其能够集成到几乎任何表面上，加速太阳能解决方案的广泛应用。