Rain科技11月2日消息，据媒体报道，南京工业大学科研团队采用“全真空热蒸发”技术，成功制备出0.066平方厘米的钙钛矿光伏器件，其光电转换效率高达25.19%。该器件在持续运行超过1000小时后，性能仍保持在初始值的95%以上，展现出优异的稳定性。此外，团队利用相同方法制备的1平方厘米器件，效率也达到23.38%，显示出良好的产业化前景。相关研究成果已发表于国际权威期刊《自然·光子学》。
目前，国际实验室普遍采用溶液法制备钙钛矿光伏器件，例如旋涂、涂布等技术。论文第一作者、南工大博士生徐雨田指出，这类方法常使用N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜等有毒溶剂，不仅对健康和环境构成潜在风险，也限制了其在大规模生产中的应用，这使得寻找更清洁、更安全的制备技术成为行业发展的必然趋势。
论文通讯作者、南工大副教授郭庆勋介绍，团队采用的“全真空热蒸发”技术，其过程类似于在真空环境中“蒸镀”薄膜：将原材料加热，使其以分子或原子形态气化并沉积在基板上，形成均匀致密的薄膜。该方法全程不使用溶剂，工艺控制精确，膜层质量高，被视为推动高性能钙钛矿光伏器件从实验室走向产业化的理想路径。与溶液法相比，真空热蒸发技术的一大优势在于其可控性，能够更精细地调控薄膜的厚度、成分和结晶度，从而为提升器件性能提供更坚实的基础。
在实现均匀成膜的基础上，如何进一步提升光电转换效率成为团队面临的关键挑战。论文共同通讯作者、南工大教授陈永华表示，团队创新性地提出了“反向逐层”沉积策略。他形象地解释道：“传统方法好比先铺‘砖块’再浇‘水泥’，而我们则反其道而行，先沉积‘水泥’再沉积‘砖块’。”这一顺序结合自组装分子，在后续退火过程中有效促进了固态原料之间的反应与扩散，从而“生长”出高质量的钙钛矿晶体薄膜。这种“先粘合后填充”的策略，有助于减少界面缺陷，从而显著提高载流子的提取效率。
凭借上述技术突破，团队不仅攻克了钙钛矿光伏器件的效率瓶颈，将小面积电池效率提升至25.19%，还显著增强了器件的工作稳定性。钙钛矿材料因其潜在的高效率和低成本优势备受关注，但其稳定性问题一直是制约其商业化的主要障碍，此次研究成果在稳定性上的提升，无疑为钙钛矿光伏器件的广泛应用扫清了又一重大障碍。
论文共同通讯作者、中国科学院院士黄维总结指出：“该成果不仅刷新了全真空热蒸发钙钛矿太阳能电池的世界纪录，也为未来进一步优化工艺、提升器件性能、实现大面积高效稳定且环境友好的钙钛矿光伏器件规模化制造，奠定了坚实的科学基础。”这项研究的突破性在于，它不仅在技术层面实现了创新，更在产业化应用的可能性上迈出了重要一步，为可持续能源的发展带来了新的希望。
