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近日，贛南師范大學(xué)陳義旺教授研究團(tuán)隊在《科學(xué)》在線發(fā)表研究論文。該研究創(chuàng)新性地提出并實現(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時間處理，難以滿足高通量生產(chǎn)需求。研究團(tuán)隊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“四階段降解機理”，并發(fā)現(xiàn)了一個約123±18秒的“環(huán)境無降解窗口”。

基于這一發(fā)現(xiàn)，團(tuán)隊開發(fā)出高功率藍(lán)光激光退火工藝，可在20秒內(nèi)實現(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，為我國在高效光伏材料制備領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)從實驗室研究到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供了重要技術(shù)支撐。

該研究由南昌大學(xué)牽頭，贛南師范大學(xué)、江西師范大學(xué)、廣安理工學(xué)院、北京高能物理研究所等單位合作完成。

（贛南師范大學(xué)供圖）