效率只是结果，真正的突破发生在固相结晶路径里
钙钛矿太阳能电池的效率纪录不断刷新，但在走向规模化制造时，实验室里常用的溶液法并不是唯一答案。真空蒸镀无需溶剂，膜厚和组分容易精确控制，也更容易与现有半导体产线衔接。问题在于：把原料一层层"蒸"到基底上并不难，让它们在固态中按预期完成反应、形成均匀而低缺陷的黑相钙钛矿，才是真正的难点。
南京工业大学团队及其合作者在《Nature Energy》发表的新研究，把突破口放在了这一最基础、也最容易被忽略的环节——结晶路径。研究者引入甲脒乙酸盐（FAAc），让固态前驱体不再依赖缓慢而随机的相变，而是沿着一条更低能垒、更可控的路线完成结晶。
01 全真空工艺卡在哪里？
与溶液法不同，真空蒸镀过程中没有溶剂帮助离子迁移和重排。多种前驱体以薄层形式沉积后，需要在退火过程中完成扩散、反应和晶格重构。任何一步稍慢或不均匀，都可能留下未反应的碘化铅、非理想晶相以及晶界缺陷。
其中，富甲脒体系常见的FAPbI₃虽然具有适合光伏的能带结构，但光电活性的黑色α相并非室温下最稳定的状态。固相反应往往要先经历黄色δ相，再转变为α相；如果转化能垒高、不同位置反应进度不一致，最终薄膜就容易出现相混杂和局部缺陷。
02 FAAc做了两件关键的事
第一件事，是在反应早期"铺路"。FAAc可与PbI₂直接反应，原位形成FAPbI₃晶种层。晶种相当于提前提供了结晶模板，使前驱体向δ相转化的门槛下降，并进一步促进δ相向光电活性α相的转变。
第二件事，是在结晶完成后"收尾"。反应中多余的乙酸根离子可与未充分配位的Pb²⁺发生作用，钝化晶界和界面处的缺陷，降低载流子被缺陷捕获后发生非辐射复合的概率。也就是说，FAAc既参与成核和相变，也承担缺陷管理：它不是单纯的添加剂，而是同时作用于"长得出来"和"长得更好"两个阶段。
03 为什么说这是"控相"，不只是"提速"？
原位表征显示，含FAAc的前驱体在退火初期更快建立三维中间相，随后完成目标晶相转化。与对照样品相比，整个相变过程不仅更快，能量路径也被重新塑造。论文给出的实验与计算结果表明，FAAc显著降低固相反应能垒，并使关键相变在更低温度下发生。
这一区别很重要。单纯加快退火并不能保证薄膜均匀，反而可能放大局部反应差异；而通过晶种和配位作用改变反应路径，目标是让不同区域在相近的时间窗口里完成成核、长大和相转化。对大面积制备而言，"过程一致性"往往比某个位置的最佳晶粒尺寸更关键。
04 25.53%背后，还有两组更值得看的数据
采用FTO/M-SnO₂/钙钛矿/Spiro-TTB:MoO₃/MoO₃/Ag全真空器件结构后，研究团队获得25.53%的最高光电转换效率，第三方认证效率为24.93%。同时，器件在近红外电致发光模式下实现18.38%的外量子效率，说明材料中的非辐射能量损失得到有效压低。
稳定性方面，器件在ISOS-L-1条件下连续运行1000小时后，仍保持初始效率的95%以上。原报道还给出，在55°C、55%相对湿度条件下放置3000小时，器件效率衰减不足2%。这些结果共同说明，效率提升并非建立在更脆弱的材料状态上。
效率：实验室最高25.53%，第三方认证24.93%
发光能力：近红外电致发光外量子效率18.38%
运行稳定性：ISOS-L-1连续1000小时后保持初始效率95%以上
05 这项工作离产业化还有多远？
这项研究的价值，不只是为全真空钙钛矿电池增加一个效率纪录。更重要的是，它证明了固态反应并非只能被动等待：通过设计前驱体间的化学反应，可以同时调节成核、相变和缺陷钝化，把"经验式退火"变成更可解释、更可复制的过程工程。
不过，从小面积研究器件到商业组件，仍有几道关卡需要跨越：FAAc在大面积基底上的沉积均匀性、蒸发速率与产线节拍的匹配、多层器件的材料利用率和成本，以及封装、含铅材料管理和长期户外可靠性。25.53%证明路线具有竞争力，却不等同于产业化已经完成。
对于全真空钙钛矿而言，下一阶段的竞争或许不再只是"谁的效率更高"，而是谁能把反应路径控制能力复制到更大面积、更快节拍和更长寿命的器件上。FAAc提供的启示很清楚：当制造方式改变，材料化学也必须随之改变。
结语
全真空蒸镀的优势一直很明确：无溶剂、可控、兼容成熟装备。它长期欠缺的，是一套能够稳定驾驭固相结晶的化学方法。FAAc的双重作用把晶种诱导与缺陷钝化连接起来，让效率、发光性能和稳定性同时受益。真正值得关注的，不只是一个新的百分比，而是全真空路线开始拥有自己的"结晶工程学"。
论文信息
Yutian Xu, Tengfei Pan, Xiaorong Shi, et al. Controlled solid-state crystallization with formamidinium acetate for fully vacuum-deposited perovskite solar cells. Nature Energy (2026).