在目前通用的新型太陽能電池中，價格昂貴的鉑，也就是白金，常作為電極催化材料被廣泛使用。日前，我國“千人計劃”專家胡培君教授的團隊，基于微觀層面的量子力學，“算”出可以用鐵銹替代白金，這將有望大大降低太陽能應用成本。
全球科學家為了替換貴金屬電極想盡辦法，目前至少有8種替代品進入候選名單，但恐怕極少有人想到鐵銹（三氧化二鐵）可幫大忙。作為愛爾蘭皇家科學院院士，胡培君領銜華理科研隊伍獨辟蹊徑，不再采用反復試錯的傳統實驗方法，而是跨學科運用“計算化學”方法，用計算機模擬原子表面反應的機理，篩選出最佳電機催化材料。
走進華理計算化學中心，完全沒有化學氣味，就像IT公司的實驗室，取代瓶瓶罐罐的是計算機與服務器。胡培君教授介紹，此前他們開發了一套“化學勢動力學”計算化學理論，建立了理論模型，用電子層面的“吸附能”關鍵指標，對不同物質的海量數據進行“海選”。在對染料敏化太陽能電池的研究中，他們找到了一個“候選材料區間”，位于0.3電子伏特到1.2電子伏特之間，其中常用的鉑是0.5個電子伏特。經過材料比選，發現還有鐵銹等極少數材料的電子伏特量非常接近鉑。當然，選擇鐵銹無疑是最便宜的。
計算化學結果很快對傳統實驗產生指導，再經過華理材料學院楊化桂教授的實驗室小試，驗證了鐵銹取代白金完全可以取得類似的光電轉化效率。目前，這項研究正在加快新成果轉化。在這一新興領域，胡培君團隊還在通過計算機設計新型催化劑，包括用于大宗化工品的節能低毒催化劑。
胡培君認為，在未來5到10年間，計算化學的科學價值還將進一步放大。
