Joule：印刷柔性钙钛矿光伏中的原位缺陷检测与精准修复

主导非辐射复合的晶体缺陷和杂质限制了大型钙钛矿光伏的性能和可重复性，尤其是在柔性应用场景中。

本文南昌大学胡笑、江西师范大学陈义旺和华南理工大学薛启帆等人提出了一种用于大面积钙钛矿薄膜缺陷原位检测和激光修复的策略。通过光致发光量子产率和Urbach能量测量，分别识别并可视化了高密度晶体缺陷和杂质的区域。此外，采用波长为450 nm的激光对这些区域进行精准快速修复，导致修复后钙钛矿薄膜中的缺陷含量相比原始薄膜显著降低。

最终，在1.01 cm²的柔性钙钛矿太阳能电池和100 cm²的柔性太阳能模组上，分别实现了25.21%（认证效率24.57%）和17.36%的冠军光电转换效率，并获得了90%的高良品率。这项工作为柔性钙钛矿光伏的商业化提供了技术和理论参考。

研究亮点：

1. 首创原位检测-精准修复集成策略：首次将PLQY和Urbach能量图谱用于大面积柔性钙钛矿薄膜的缺陷可视化识别，并采用450 nm激光对缺陷区域进行精准快速修复，实现从“发现缺陷”到“消除缺陷”的闭环。

2. 高效柔性器件与高良率：1.01 cm²柔性电池效率达25.21%（认证24.57%），100 cm²柔性模组效率达17.36%，良品率高达90%，为目前柔性钙钛矿模组的最高效率之一。

3. 深度揭示修复机理：DLTS证实激光将0.555 eV和0.529 eV的深层缺陷转化为0.374 eV的浅层缺陷，陷阱密度降低近50%；TA光谱表明修复后载流子寿命延长，GSB信号更强；XPS显示Pb⁰信号显著减弱，证明激光诱导的氧化钝化作用。

Baojin Fan et.al In situ detection and accurate repair of defects in printed flexible perovskite photovoltaics Joule 2026

DOI: 10.1016/j.joule.2025.102305

https://doi.org/10.1016/j.joule.2025.102305

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