近日，西安交通大学物理学院先进功能材料与器件物理团队的教授梁超联合厦门大学教授张金宝团队，在钙钛矿材料与器件物理研究领域实现重大突破。联合团队提出了一种全新的固态分子压印退火策略，基于该技术制备的相关结构钙钛矿太阳能电池，在光电转换效率、长期稳定性等方面性能几乎无明显衰减。近日，该成果在国际知名杂志《科学》发表。

钙钛矿光伏材料在器件效率上屡创纪录，兼具高性能与低制造成本等显著优势，为下一代太阳能电池的发展提供了新的方向。然而，器件制备过程中不可或缺的热退火步骤，虽有助于促进晶体生长与结晶完善，却往往伴随表面缺陷增多和结构退化等问题，尤其是表面碘空位缺陷在热结晶过程中不可避免地产生，并作为“触发源”诱发钙钛矿结构逐步降解。

联合团队相关负责人介绍，该过程还伴随着晶格无序加剧、离子迁移增强以及不利的自掺杂效应，最终导致器件性能和稳定性显著衰减，成为制约钙钛矿太阳能电池效率提升与长期稳定性的瓶颈。

针对上述关键难题，联合团队运用全新的固态分子压印退火策略，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”，从源头阻断热诱导的结构退化。通过这种方式，钙钛矿薄膜在结晶过程中实现了高结晶质量与低缺陷密度的协同优化，显著提升了电荷输运与收集效率。

联合团队介绍，此项研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费以及电工材料电气绝缘全国重点实验室等的资助。

编辑 | 炜琳 初审 | 陈浩 终审 | 徐工