溶液法制备的钙钛矿太阳能电池是低成本、轻量化及可穿戴电源的潜力之选，其制备工艺的便携性、可扩展性与图案化能力是应用推广与落地的关键。在此，谭付瑞教授团队提出了一种基于马克笔的大面积、可图案化、可循环钙钛矿薄膜书写技术。通过调控墨水浓度、书写压力、移动速度及笔尖宽度，结合马克笔的纤维毛细结构，实现了对钙钛矿胶体尺寸的均质化、薄膜厚度（200至>1000 nm）及图案面积（1至100+ cm²）的有效控制；进一步通过溶剂工程设计，可在常温环境下直接书写出结晶钙钛矿薄膜。基于上述无掩模、无激光工艺制作的马克笔书写碳电极钙钛矿太阳能组件，在刚性基底和柔性基底上分别实现了16.3%和14.5%的光电转换效率。该方法也为在不同物体表面（包括弹性气球，玻璃纸等）快速现场制备轻质、柔性可穿戴电源及异形光伏器件提供了新途径。
该研究成果以“Marker pen writing of perovskite solar modules”为题发表在国际顶级期刊《Nature Communications》上，河南大学为该论文的第一单位，未来技术学院/河南省量子材料与量子能源重点实验室董琛副教授、谭付瑞教授和加拿大维多利亚大学Makhsud l. Saidaminov教授为共同通讯作者。硕士研究生宋雨豪与姚淼森为论文共同第一作者。该项工作得到国家自然科学基金、量子功能材料物理创新引智基地等项目的支持。
董琛，副教授，主要从事碳电极钙钛矿光伏器件设计、制备及其应用的研究工作，近五年来以第一作者和通讯作者身份在Nature Communications、Materials Today、Advanced Functional Materials、ACS Nano等顶级杂志上发表多篇文章，主持国家自然科学基金和省部级项目等多项课题。
谭付瑞，教授，河南省高校青年骨干教师，河南省优青。主要从事薄膜太阳能电池、超级电容器以及光电探测器等领域的研究工作，以第一或通讯作者在Nature Communications, Advanced Materials, Advanced Energy Materials等期刊发表SCI论文50多篇，先后主持国家自然科学基金及河南省优秀青年基金等多项课题。
Makhsud I. Saidaminov，加拿大维多利亚大学化学电子与计算机工程系教授，加拿大先进功能材料领域首席科学家(Canada Research Chair Tier II in Advanced Functional Materials)。主要从事传统与新一代半导体材料及其在太阳能电池与X射线探测方面的应用研究。共发表成果100余篇，总被引超11000次，其中包括第一与通讯作者身份发表的Nat. Energy, Nat. Mater., Nat. Commun., Adv. Mater., Mater. Today等高水平论文。
论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-61459-W
参考消息来源：河南大学
