厦门大学×西安交通大学合作发表最新Science论文

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

钙钛矿太阳能电池具有光电转换效率高、制作工艺简单、成本低等优势，已经成为太阳能发电领域的研究热点，也是产业开发的重点方向。

然而，制作钙钛矿多晶薄膜过程中不可或缺的热退火步骤，常会诱发晶体缺陷（例如碘空位）的产生与累积，这些缺陷作为“诱发源”会加速钙钛矿结构的逐步降解，进而导致电池在实际工作条件下（光照、潮湿、高温环境等）出现性能和稳定性的衰减，这也成为制约钙钛矿太阳能电池效率提升与长期稳定性的关键瓶颈。

2026 年 1 月 8 日，厦门大学材料学院张金宝教授、杨丽助理教授，西安交通大学梁超教授为共同通讯作者（厦门大学胡健飞、福建农林大学蔡庆斌、西安交通大学林越辛、厦门大学肖远辉为论文共同第一作者），在国际顶尖学术期刊Science上发表了题为：Molecular press annealing enables robust perovskite solar cells 的研究论文。

热退火处理，能够提高钙钛矿薄膜的结晶度并提升太阳能电池的光电转换效率（PCE），但同时会引起表面碘流失和局部晶格降解，进而导致钙钛矿太阳能电池出现性能和稳定性的衰减，限制了其效率提升与长期稳定性。

在这项最新研究中，研究团队提出一种全新的固态分子压印退火（Molecular Press Annealing，MPA）策略，该策略在热退火过程中，将一层致密的吡啶基分子模板原位压印于钙钛矿表面，在不引入任何溶剂的条件下，实现对晶格结构的分子尺度“原位约束”。整个过程中，碘空位在退火时实现实时修复，并通过优化的配体工程稳定铅碘骨架，从而增强钙钛矿薄膜的结构完整性与长期稳定性。

分子压印退火工艺流程图与分子作用机制

基于该策略制备的 n-i-p 结构钙钛矿太阳能电池，小面积器件（0.08 cm2）实现了 26.6% 的光电转换效率（认证效率为 26.5%），在 1 cm2 器件上则实现了 24.9% 的光电转换效率，在 16 cm2 模组器件上仍能保持 23.0% 的光电转换效率。值得注意的是，器件展现出了卓越的耐用性和稳定性：在最大功率点连续运行 1617 小时（ISOS-L-3 标准，85°C，60% 相对湿度）和大气环境存储 5280 小时（ISOS-D-1 标准，室温，10% 相对湿度）后，器件仍分别保持初始效率的 98.6% 和 97.2%，电池性能几乎无衰减。

论文链接：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.aea8228