全球能源转型加速的背景下，钙钛矿太阳能电池凭借理论效率高、制造成本低等优势，被认为是下一代光伏技术的重要方向。但其产业化长期卡在一道关键关口：传统热退火虽有利于晶体生长，却容易带来表面缺陷增加和结构退化，进而导致器件性能快速衰减。 围绕这个难题，西安交通大学梁超教授团队与厦门大学张金宝教授团队开展跨学科合作。研究发现，热退火过程中碘空位的生成与扩散是引发结构退化的主要原因。基于对晶体生长动力学的分析，团队提出“固态分子压印退火”策略，在材料表面构建吡啶基分子模板网络。该原位约束机制无需引入溶剂，即可在分子尺度调控晶体生长取向，从源头抑制缺陷产生。 实验结果显示，新工艺制备的钙钛矿薄膜兼具高结晶质量与低缺陷密度。在器件性能上，0.08平方厘米小型器件光电转换效率达到26.6%，1平方厘米标准器件效率为24.9%，16平方厘米模组效率仍达23.0%，整体指标处于国际领先水平。稳定性方面，在85℃、60%湿度条件下连续运行1600小时后，器件效率保持率超过98%；常规环境存储5000小时后性能无明显衰减，显著高于行业常见水平。 研究同时显示出清晰的应用价值：技术上，为钙钛矿电池的核心稳定性问题提供了解法；工艺上，与现有生产线具备兼容性，为规模化制造创造条件；产业与能源层面，有助于加快我国在第三代光伏技术领域的布局。业内专家评估，若实现工程化转化，有望推动光伏发电成本更降低20%以上。
面向“双碳”目标与能源转型，光伏竞争正在从单纯追求效率，转向对“效率—寿命—成本—制造”综合能力的考验。以工艺创新突破瓶颈、以机理研究支撑工程路径，是新型光伏技术走向产业化的关键步骤。此次研究为钙钛矿电池在热退火环节实现效率与稳定性兼顾提供了可参考的思路，也为我国新一代光伏核心技术攻关带来新的方法积累。