科技日报记者 魏依晨
近日，赣南师范大学未来能源学科交叉中心陈义旺教授科研团队在新型薄膜太阳能电池领域取得重要突破，研究成果论文发表在国际期刊《科学》上。该研究创新性地提出并实现了一种可在空气环境下进行的“激光退火”技术，为钙镁钛矿光伏材料的大规模、低成本和高稳定性制备提供了关键科学基础和技术路径。
该研究由南昌大学牵头，赣南师范大学、江西师范大学、广安理工学院、北京高能物理研究所等单位合作完成。赣南师范大学作为重要合作完成单位和通讯单位参与了研究方案设计、关键实验实施与机理解析等工作。
钙钛矿太阳电池因其高光电转换效率和可溶液加工特性，被视为最具潜力的新一代光伏技术。然而，传统热退火工艺需在惰性气氛中长时间处理，难以满足高通量生产需求。研究团队通过原位同步辐射表征，首次揭示了钙钛矿薄膜在空气中热处理的“四阶段降解机理”，并发现了一个约123±18秒的“环境无降解窗口”。基于这一发现，团队开发出高功率蓝光激光退火工艺，可在20秒内实现大面积薄膜的快速结晶，避免水氧侵蚀带来的结构降解。该成果为钙钛矿光伏器件提供了高通量、低能耗、环境友好的制备新路径，突破了传统惰性环境依赖，为我国在高效光伏材料制备领域实现从实验室研究到产业化应用提供了重要技术支撑。
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