激光退火技術(shù)可在空氣環(huán)境下制備鈣鈦礦光伏材料
文章來源：中化新網(wǎng) 更新時(shí)間：2025-12-03 16:25:54
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中化新網(wǎng)訊 11月28日，從南昌大學(xué)傳來消息，該校化學(xué)化工學(xué)院/高分子及能源化學(xué)研究院陳義旺教授、胡笑添教授團(tuán)隊(duì)在新型薄膜太陽能電池領(lǐng)域取得重要突破，研究成果以題為《Laser annealing enables rapid, degradation-free ambient processing of perovskite solar modules》的論文近日發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)期刊《科學(xué)》雜志上。據(jù)介紹，該研究創(chuàng)新性地提出并實(shí)現(xiàn)了一種可在空氣環(huán)境下進(jìn)行的“激光退火（Laser Annealing）”技術(shù)，為鈣鈦礦光伏材料的大規(guī)模、低成本和高穩(wěn)定性制備提供了關(guān)鍵科學(xué)基礎(chǔ)和技術(shù)路徑。
鈣鈦礦太陽能電池因其高光電轉(zhuǎn)換效率和可溶液加工特性，被視為最具潛力的新一代光伏技術(shù)。然而傳統(tǒng)熱退火工藝需在惰性氣氛中長(zhǎng)時(shí)間處理，難以滿足高通量生產(chǎn)需求。研究團(tuán)隊(duì)通過原位同步輻射表征，首次揭示了鈣鈦礦薄膜在空氣中熱處理的“四階段降解機(jī)理”，并發(fā)現(xiàn)了一個(gè)約 123±18秒的“環(huán)境無降解窗口”。基于這一發(fā)現(xiàn)，團(tuán)隊(duì)開發(fā)出高功率藍(lán)光激光退火工藝，可在20秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)大面積薄膜的快速結(jié)晶，避免水氧侵蝕帶來的結(jié)構(gòu)降解。該成果為鈣鈦礦光伏器件提供了高通量、低能耗、環(huán)境友好的制備新路徑，突破了傳統(tǒng)惰性環(huán)境依賴，為我國(guó)在高效光伏材料制備領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)從實(shí)驗(yàn)室研究到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供了重要技術(shù)支撐。 據(jù)了解，該成果由南昌大學(xué)牽頭，聯(lián)合贛南師范大學(xué)、江西師范大學(xué)、廣安理工學(xué)院、北京大學(xué)長(zhǎng)三角光電科學(xué)研究院等單位共同完成。南昌大學(xué)博士生褚昭陽與江西師范大學(xué)范寶錦博士為論文共同第一作者，陳義旺教授、胡笑添教授和廣安理工學(xué)院李鴻祥博士為共同通訊作者。 |
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