陈义旺&胡笑添：24.0%高效+20.7% 激光退火助力钙钛矿光伏实用化

主要内容

与旋涂法制备的小面积钙钛矿薄膜不同 —— 这类薄膜需在惰性气氛中经过长时间热退火以实现完全结晶，可印刷钙钛矿光伏器件则面临一个核心产业化瓶颈：晶体生长质量与暴露在水氧环境中导致的器件退化之间存在难以平衡的矛盾。对此，南昌大学胡笑添、陈义旺教授团队展开针对性攻关，为解决这一行业痛点提供了极具应用前景的创新方案。

通过原位掠入射广角 X 射线散射（GIWAXS）分析，团队首次揭示了钙钛矿薄膜在热处理过程中的四阶段退化机制，并精准识别出一个 123±18 秒的 “无环境退化窗口”—— 在此关键时间段内，水氧对薄膜的侵蚀可被有效抑制。研究中，团队创新性采用 455 纳米波长、功率密度为 20 瓦 / 平方厘米的激光退火技术，其辐照度较传统热退火方法（0.06 瓦 / 平方厘米）高出两个数量级，这一核心特性成功避免了 6H 相钙钛矿（低效相）的积累，从根源上保障了器件性能。

基于该策略，100 平方厘米刚性钙钛矿光伏组件的光电转换效率（PCE）高达 24.0%，柔性组件效率也达到 20.7%，两项指标均处于当前可规模化钙钛矿光伏技术的国际高水平报道之列。胡笑添、陈义旺教授团队的这项研究，不仅为可印刷钙钛矿光伏器件的高效稳定制备提供了重要技术支撑，更突破了传统热退火对惰性气氛、工艺时长的依赖，有力推动了钙钛矿光伏技术向低成本、规模化量产的落地进程。

文献信息

Laserannealingenablesrapid,degradation-freeambientprocessingofperovskitesolarmodules

ZhaoyangChu,BaojinFan,YueZhao,YihuanXie,YalingLuo,JunliangLi,ChenxiangGong,YongZhang,XiangchuanMeng,YuChen,HongxiangLi,XiaotianHu,andYiwangChen

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adx9650