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近日，贛南師范大學陳義旺教授研究團隊在《科學》在線發表研究論文。該研究創新性地提出并實現了一種可在空氣環境下進行的“激光退火（Laser Annealing）”技術，為鈣鈦礦光伏材料的大規模、低成本和高穩定性制備提供了關鍵科學基礎和技術路徑。

鈣鈦礦太陽電池因其高光電轉換效率和可溶液加工特性，被視為最具潛力的新一代光伏技術。然而傳統熱退火工藝需在惰性氣氛中長時間處理，難以滿足高通量生產需求。研究團隊通過原位同步輻射表征，首次揭示了鈣鈦礦薄膜在空氣中熱處理的“四階段降解機理”，并發現了一個約123±18秒的“環境無降解窗口”。

基于這一發現，團隊開發出高功率藍光激光退火工藝，可在20秒內實現大面積薄膜的快速結晶，避免水氧侵蝕帶來的結構降解。

該成果為鈣鈦礦光伏器件提供了高通量、低能耗、環境友好的制備新路徑，突破了傳統惰性環境依賴，為我國在高效光伏材料制備領域實現從實驗室研究到產業化應用提供了重要技術支撐。

該研究由南昌大學牽頭，贛南師范大學、江西師范大學、廣安理工學院、北京高能物理研究所等單位合作完成。

（贛南師范大學供圖）