香港科技大学研究团队近日在钙钛矿太阳能电池领域取得技术突破，开发出一种多源共蒸发沉积工艺，可显著提升真空沉积钙钛矿薄膜的晶体质量，为无溶剂钙钛矿太阳能电池的规模化生产铺平道路。该研究成果已发表于《自然·材料》杂志，论文题为“晶面导向的全真空沉积钙钛矿太阳能电池”。

由科大电子及计算机工程学系助理教授林彦宏领导的研究团队，与英国牛津大学物理系亨利·斯奈思教授的团队合作，发现通过在热共蒸发过程中引入氯化铅作为“共源”，能有效引导钙钛矿晶体的生长方式。该方法制备出高度有序的宽带隙钙钛矿，使大量晶粒呈现(100)晶面“朝上”取向，薄膜具备更高结晶度，能更好抵御光和热驱动的退化。

第一作者、科大博士后研究员沈欣怡博士表示：“我们的工作针对长期限制真空沉积钙钛矿发展的核心材料科学问题。通过控制晶体取向，我们实现了与溶液制程器件相当的热稳定性和光稳定性，同时保留无溶剂真空技术的固有优势。”

利用新工艺，团队实现了全真空沉积宽带隙钙钛矿太阳能电池的首个经认证性能，0.25 cm²器件上达到18.35%的转换效率。在耐久性测试中，封装电池在1080小时后仍保持80%的峰值性能。团队还在1 cm²面积上制备出效率达27.2%的钙钛矿/硅叠层太阳能电池，在意大利户外试验中运行8个月后保持约80%初始性能。

林彦宏教授强调：“这种共蒸发方法与现有工业薄膜沉积基础设施直接兼容，让无溶剂真空沉积从替代方案转变为生产高性能、稳定钙钛矿电池的领先技术，为从实验室走向量产提供清晰路径。”

研究团队采用了原位高光谱成像技术观察器件内部变化，在微观尺度上区分了卤化物偏析与陷阱介导复合过程，将微观特征与宏观器件性能直接联系起来，为后续优化提供了诊断工具。该研究由科大团队与牛津大学、欧洲研究院(Eurac Research)及法国原子能和替代能源委员会(CEA)等国际伙伴合作完成。

出版详情：作者：Xinyi Shen等人，标题：《晶面导向的全真空沉积钙钛矿太阳能电池》，发表于：《自然·材料》(2026)。期刊信息：《自然材料》