2026年5月8日，《Nature Communications》在线刊发了武汉光电国家研究中心唐江教授和宋海胜教授团队题为“非接触激光抛光和重构构筑高性能全钙钛矿叠层电池（Non-contact laser polishing and reconstruction towards high-efficiency all-perovskite tandem solar cells）”的论文。论文致谢中特别感谢了华中科技大学先进微纳加工中心在材料表征方面提供的支持。
两端全钙钛矿叠层太阳能电池凭借较高的理论转化效率（~44%）而备受关注，但其性能严重受限于窄带隙铅锡（Pb-Sn）钙钛矿子电池。这类子电池在制备过程中，由于铅碘化物和锡碘化物与有机卤化物的非同步结晶，容易形成锡富集、碘缺乏的高粗糙度表面，并伴随二价锡（Sn2+）氧化为四价锡（Sn4+）的自掺杂缺陷，进而导致载流子提取受阻以及界面局部短路的风险。此外，传统化学抛光或机械剥离等表面处理方式存在选择性差、易损伤下层钙钛矿或接触式操作带来的局限性。为此，本文旨在解决如何无损、可控且高效地去除窄带隙钙钛矿表面的缺陷层并改善其界面特性这一关键难题。
该工作将皮秒紫外脉冲激光抛光技术（PLPT）应用于窄带隙铅锡钙钛矿薄膜，实现了非接触、纳米级精度的表面缺陷层去除，将表面粗糙度从29.8 nm降至10.2 nm，并实现Sn/Pb和I/(Pb+Sn)的理想化学计量比，有效释放了薄膜残余拉伸应力（从72.6 MPa降至21.8 MPa），将表面Sn4+比例从20.2%降至5.2%。但同时也暴露出富含A位空位的钙钛矿八面体骨架，通过进一步筛选出胍基溴化铵（GABr）作为A位钝化剂，成功将抛光表面重构为胍-铯基钙钛矿相，提升了表面的稳定性，且促进了载流子的传输。最终采用真空闪蒸法制备的铅锡单结电池获得24.07%的效率（认证23.47%），全钙钛矿串联电池效率达到29.80%，且在最大功率点追踪650小时后仍保持80%初始效率，该策略还成功应用于大面积迷你组件（20.07 cm2），验证了其可扩展性。
华中科技大学唐江教授领衔的单片集成光电子器件与系统团队（MODS）长期致力于新型光电器件、全无机薄膜太阳能电池与量子点红外探测芯片研究，在锑基薄膜电池体系开创、量子点红外芯片工艺开发、器件工程化落地等方向积累了丰硕的科研成果，相关技术助力我国低成本新一代薄膜光伏与红外探测技术实现关键技术突破。团队在薄膜光伏与红外光电器件领域成果丰硕，多项原创研究成果刊发于《Nature Energy》、《Nature Photonics》、《Nature Communications》等国际顶尖权威期刊，累计发表高水平学术论文百余篇。
作为华中科技大学重要的公共科研平台，先进微纳加工中心长期面向全校乃至全国的科研团队开放服务，致力于为微纳加工、光电器件制备与表征等领域的研究提供高质量的技术支持与保障。未来，中心将继续优化服务流程、提升技术水平，为更多高水平科研成果的产出贡献力量。。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-026-71017-7
