对话“新晋院士” 陈永胜｜让阳光照进现实！新能源硬核突破的中国智慧

“同学们是幸运的一代，是真正的寄予厚望的精英，要做到立足于小家，融入大家；始终做到责任心、决心和恒心；终身保持学习状态，当不如意时不要抱怨；切记一份付出一份收获，不负韶华，不忘母校的教育和父母的养育之恩，助力强国建设、民族复兴伟业。”

这是新入选的中国科学院院士，高分子及材料化学家，南开大学讲席教授、博士生导师陈永胜对南开大学毕业生的寄语。这既是对后辈的期许，也是他数十年科研生涯的真实写照—— 扎根家国，坚守初心，以点滴突破，汇聚成推动高分子学科和国家能源科技发展进步的磅礴力量。

对话“新晋院士” 解锁科学密码

认识陈永胜院士

1963年3月出生，1984年在郑州大学化学系获学士学位，1987年在南开大学化学学院获硕士学位，1997年在加拿大维多利亚大学化学系获博士学位，随后在美国肯塔基大学和加州大学洛杉矶分校从事博士后研究，2004年全职加入南开大学，任化学学院高分子化学研究所教授。

陈永胜主要从事功能有机高分子/碳纳米材料及其在能源转化与存储领域方面的研究，已取得了多项具有重要国际影响的原创性研究成果，开发的部分关键技术已实现产业化，为高分子学科和国家能源科技发展和进步作出了突出贡献。截至目前，陈永胜以通讯作者发表SCI论文400余篇，包括《科学》《自然·光子学》《自然·电子学》《自然·通讯》等，论文他引8万余次，H-Index为130。2014年至今，他连续入选科睿唯安全球高被引科学家，出版专著2部，获授权发明专利30余项。

陈永胜曾获多项奖励和荣誉称号，包括2018年度国家自然科学二等奖、2010年度天津市自然科学一等奖、2014年第五届中国侨界（创新成果）贡献奖、2015年天津市劳动模范、2017年首批天津市杰出人才、2019年“天津市优秀科技工作者”称号、2024年 “天津市优秀教师”称号。2016年和2022年，他作为首席科学家两度承担国家重点科技研发计划项目。陈永胜还先后担任《中国科学：化学》《中国科学：材料科学》《碳》《储能材料》等期刊的编辑或编委。

聚焦新材料 领先世界破局领域低谷

11月21日，2025年两院院士增选结果正式揭晓，南开大学讲席教授陈永胜当选中国科学院院士。消息传来，陈教授及其团队却依旧忙碌在科研第一线。

2004年，陈永胜从美国回到母校南开大学任教，并组建了一支以功能高分子和碳材料及其在绿色能源中的应用为核心研究方向的团队。他回忆道：“当时整个领域处于低谷，光电转化效率在5%左右。许多研究者对有机太阳能电池的未来发展不抱信心，甚至纷纷退出。而作为最重要的碳纳米材料石墨烯的研究在国内当时还是空白。”

“国外从事有机太阳能电池领域研究的团队几乎全部集中在传统聚合物活性材料上，如果进行这方面的研究风险会很小，但难以形成特色和实现重大突破。”面对当时主流研究集中于聚合物材料的现状，陈永胜教授凭借敏锐的学术洞察力，做出了一个极具胆识的决定： 他果断地将团队的研究重点放在了当时充满挑战与风险的“新型可溶液加工处理的有机小分子和寡聚物活性材料”上，要以此作为突破有机太阳能电池效率瓶颈的利器。

确立了方向，便开始了夜以继日地攻关。经过多年不懈努力，陈永胜教授团队开创性地提出了“给体－受体－给体”（A-D-A）构架及确定分子结构的溶液可处理高效寡聚小分子光伏材料设计理念，并设计合成了一系列高效有机光伏寡聚物材料，为他们后续的效率飞跃奠定了坚实的材料基础。

突破17.3% 预言科研发展前景

科研的道路没有终点，只有一座又一座需要攀登的高峰。陈永胜团队没有停下脚步。

2017年，陈永胜团队利用寡聚物材料的互补吸光策略，构建了叠层有机太阳能电池，实现了12.7%的光电转化效率，刷新了当时的世界纪录，并入选“2017中国光学十大进展”。面对荣誉，陈永胜看得更远：“下一步，我们将主要解决电池寿命问题，进一步提高能量转化效率。相信有机太阳能电池从实验室真正走向实际应用，实现商品化生产的梦想在不久的将来会成为现实。”

2018年，更加激动人心的消息传来。团队设计与制备的叠层有机太阳能电池材料和器件，实现了17.3%的光电转化效率，再次刷新了世界纪录。这项成果发表在国际顶级学术期刊《科学》上，将有机太阳能电池的研究推向了新的高度。

“这一研究结果缩小了有机太阳能电池与其他光伏技术效率之间的差距，大幅提升了人们对有机太阳能电池的信心。它同时表明，有机太阳能电池可以实现和无机材料同样的效率。”当时，陈永胜就以数据“算账”点明了其巨大潜力：“对应煤电约1000克二氧化碳/千瓦时的碳排放，现有硅晶光伏全生命周期碳排放仅约30克二氧化碳/千瓦时，而有机光伏对应的碳排放更低，仅为几克二氧化碳/千瓦时。”当时，陈教授就对未来充满信心：“依据我们提出的半经验模型预测，有机太阳能电池的最高转化效率理论上可以在20%以上。”

实证证明了预见的准确性——近期，基于A-D-A分子架构，他开发了一类新型的光伏受体材料，目前该类分子实现了>20%的效率，为解决有机光伏开路电压损失大这一重大难题从分子源头设计方面提供了有效策略。

“编织阳光” 无止境的科技创新

陈永胜的科研版图并不局限于有机光伏。在碳纳米材料领域，他的团队同样取得了令人瞩目的成就。

2019年，他们研获了一种新型三维石墨烯材料。这种材料能在-269℃的深低温到1000℃的高温区间内，始终保持高弹性和稳定性，被誉为“太空海绵”，在航天等极端环境下应用前景广阔。这项工作，彰显了其在碳材料研究上的深厚积累与创新能力。

创新的科研永无止境。

2018年，英国广播公司（BBC）对陈永胜团队研究成果的报道，曾将重点置于新材料的柔性和可印刷方面，而当时，陈永胜教授就已经提出：“我们在进一步提高有机太阳能效率的同时，将进一步研究柔性可穿戴的包括透明的有机太阳能电池，同时和储能设备结合，发展发电储电一体化材料和技术。”2023年年底，陈永胜团队再次在《科学》期刊发表重磅成果。他带领团队开发了一种“仅用太阳光驱动的全天候自持续人体热管理衣物”。

谈及这项研究的初衷，陈永胜描绘了一个动人的愿景：“如果可以实现在太阳下制冷，在黑夜里保暖，并且可以利用无限和无处不在的太阳能来实现上述全天候和自持续的人体热管理，我们人类的生存空间将获得极大的扩展。”

这项研究将柔性太阳能电池与电卡热管理技术集成于衣物中，成功将人体热舒适区扩展了300%以上。面对成就，他依然保持着科学家的谦逊与进取：“我们将继续努力，通过研究，进一步优化提升其性能，为绿色能源的更好利用以及提高人类在极地、太空等极端恶劣环境中的生存能力作出更多的贡献。”

核心战略领域 自主创新服务国家

“中国是人口大国，哪一个行业或领域都不能靠别人，各行各业都需要有自己独立自主的技术。”陈永胜教授的话是提醒更是鞭策，“在新能源和核心材料这些核心战略领域，更不能依靠别人。作为科研人员，我们要肩负起责任。”

其实从最初聚焦于新材料破局领域内的传统研究，就是团队致力于开发并引领具有独立自主知识产权的新科技开发，为我国在新能源领域赢得先机。

陈永胜团队的研究始终以“自主创新、服务国家” 为导向。

早在六七年前，对于有机太阳能电池的产业化，他抱有殷切期望并积极布局：“我们在进一步提高有机太阳能效率的同时，将进一步研究柔性可穿戴的包括透明的有机太阳能电池，同时和储能设备结合，发展发电储电一体化材料和技术。” 他更怀揣着引领中国产业链的雄心：“希望研究团队和中国企业紧密合作，实现这一领域中国全产业链独立自主的太阳能电池制备技术。”

他自豪且坚定地表示：“在有机太阳能电池这一领域，是为数不多我们中国人处于比较领先位置的领域，同时我们有自己最核心的材料和完全自主的制备技术，虽然我们还有很多事要做，但我们完全有能力在这一绿色能源领域的竞争中为国家提供独立自主和具有国际领先的完全的技术方案。”

2024年南开大学毕业典礼上，陈永胜教授寄语毕业生“立足小家、融入大家，以责任心、决心、恒心面对挑战”，希望大家“学无止境，要终身保持学习状态”，祝愿大家“能以山一样的雄心，海一样的胸怀，时光一样的韧性，大胆去拥抱这个必将属于你们的世界，不负韶华，不负时代，建功立业，成为国家、社会以及你的家人，特别是你自己引以为豪的人”——这正是其科研生涯的真实写照。

从毅然选择冷门方向到引领国际研究潮流，从实验室的效率突破到心怀产业化的宏图，陈永胜教授带领团队的研究，不仅是中国科研工作者在绿色能源领域的硬核突破，更彰显了“把论文写在祖国大地上” 的使命担当，为我国在新能源核心技术竞争中赢得了先机，也为全球可持续发展贡献了中国智慧。

采写：记者 单炜炜 郑宝丽

图片由南开大学提供

编辑：隋寅伟