佛山仙湖實(shí)驗(yàn)室王學(xué)文教授,、程一兵教授,、麥立強(qiáng)教授在頂級學(xué)術(shù)期刊National Science Review（NSR）上發(fā)表了題為“Photoexcitation-induced passivation of SnO2 thin film for efficient perovskite solar cells”的研究論文。論文鏈接：https://doi.org/10.1093/nsr/nwad245,。
鈣鈦礦太陽能電池由于其出色的光電轉(zhuǎn)換效率以及更低的制造成本,，成為光伏技術(shù)最有潛力的方向之一，也被譽(yù)為新一代顛覆性光伏技術(shù),。在整個(gè)鈣鈦礦電池組件制備工藝中,，高性能金屬氧化物電子傳輸層的制備是唯一難以避免長時(shí)間高溫?zé)崽幚淼闹圃旃に嚕蔀槟芎淖罡叩闹圃飙h(huán)節(jié),。主要原因是低溫方法制備的金屬氧化物電子傳輸層（如化學(xué)浴沉積的氧化錫電子傳輸層）,，不可避免地存在諸多表面以及體缺陷（例如氧空位、間隙錫,、表面羥基等）,，導(dǎo)致光生載流子復(fù)合增加。而高性能的金屬氧化物電子傳輸層在光生電子的提取與遷移、光生空穴的阻隔等方面具有重要的作用,。因此通常需要對金屬氧化物電子傳輸層進(jìn)行不少于1小時(shí)的長時(shí)間高溫?zé)嵬嘶穑ㄈ缪趸a電子傳輸層通常需要進(jìn)行150°C處理，而氧化鈦電子傳輸層甚至要達(dá)400 °C以上熱退火處理）,。
為解決高性能金屬氧化物半導(dǎo)體薄膜的低溫制備難題,，王學(xué)文教授等人提出了超快激光脈沖非平衡光激發(fā)誘導(dǎo)鈍化設(shè)想，開發(fā)了大面積飛秒激光退火工藝與裝備技術(shù),?；?/span>超快光激發(fā)誘導(dǎo)鈍化氧化錫電子傳輸層薄膜的鈣鈦礦太陽能電池獲得了24.14%的光電轉(zhuǎn)換效率。為驗(yàn)證該技術(shù)方法在其他鈣鈦礦太陽能電池領(lǐng)域的普適性,，作者還制備了無反溶劑處理的FA0.83Cs0.17PbI3-xClx體系鈣鈦礦太陽能電池,，實(shí)現(xiàn)了22.75%的高光電轉(zhuǎn)換效率，并為證明該技術(shù)的可工業(yè)化規(guī)?；a(chǎn)制造潛力,，項(xiàng)目組制備的鈣鈦礦太陽能電池組件實(shí)現(xiàn)了20.26%的最高光電轉(zhuǎn)換效率。此外,，項(xiàng)目組發(fā)現(xiàn),，基于該方法制備的鈣鈦礦太陽能電池具有更出色的光照穩(wěn)定性。該方法相較于傳統(tǒng)熱退火工藝,，具有更高效的能量利用率和更短處理時(shí)間,，進(jìn)一步降低了鈣鈦礦太陽能電池的制造能耗與成本，也為低溫制造其他金屬氧化物半導(dǎo)體薄膜提供了新途徑,。
（a）SnO2薄膜退火過程中的PiP過程示意圖,。（b）原始SnO2和PiP-SnO2的高分辨率 TEM 圖像。
National Science Review (NSR), 中文名《國家科學(xué)評論》,，是由中國科學(xué)院支持,，由牛津大學(xué)出版社出版，多學(xué)科開放獲取的英文科學(xué)期刊,，旨在報(bào)道中國和世界各地的科學(xué)技術(shù)前沿發(fā)展,。該雜志涵蓋了自然科學(xué)的所有領(lǐng)域，包括物理和數(shù)學(xué),、化學(xué),、生命科學(xué)、地球科學(xué),、材料科學(xué)和信息科學(xué),。NSR的影響因子為20.6。
