新華社西安1月9日電（記者許祖華）西安交通大學物理學院梁超教授團隊聯合廈門大學材料學院張金寶教授團隊，在鈣鈦礦材料與器件物理研究領域提出了一種全新的固態分子壓印退火策略，為提升鈣鈦礦太陽能電池的穩定性提供了新思路。相關研究成果1月9日在國際學術期刊《科學》雜誌在線發表。

　　鈣鈦礦太陽能電池具有光電轉換效率高、製作工藝簡單、成本低等優勢。然而，器件製備過程中不可或缺的熱退火步驟，雖有助於促進晶體生長，卻往往伴隨表面缺陷增多和結構退化等問題，導致器件性能衰減，成為制約鈣鈦礦太陽能電池性能的關鍵瓶頸。

　　為了解決這個核心難題，研究團隊提出了固態分子壓印退火策略，在熱退火過程中，將一層緻密的吡啶基分子模板原位壓印於鈣鈦礦表面，在不引入任何溶劑的條件下，實現對晶格結構的分子尺度“原位約束”，持續抑制碘空位的生成與擴散，從源頭阻斷熱誘導的結構退化。

　　據介紹，得益於該策略，鈣鈦礦薄膜在結晶過程中實現了高結晶質量與低缺陷密度的協同優化，顯著提升了電荷輸運與收集效率。基於該技術製備的鈣鈦礦太陽能電池，小面積器件（0.08平方厘米）效率達到26.6%，在1平方厘米器件上實現了24.9%的效率，在16平方厘米模組器件上仍可保持23.0%的光電轉換效率。同時，器件展現出卓越的長期穩定性：在85℃高溫、60%相對濕度（ISOS-L-3標準）的條件下連續運行1600小時後，仍保持98%以上的初始效率；在環境存儲條件（ISOS-D-1標準）下超過5000小時，電池性能無明顯衰減。