近年来，钙钛矿太阳能电池因其优异的光电转换效率、低廉的制造成本和简单的制备工艺而成为光伏电池领域的研究热点。然而，钙钛矿材料的环境稳定性一直是制约其大规模商业化应用的关键因素。飞秒激光密封技术的突破为钙钛矿光伏组件的封装提供了全新的解决方案，标志着钙钛矿光伏封装技术进入了一个新的发展阶段。
2024~2025年，飞秒创芯（成都）光电技术有限公司研发人员基于飞秒激光焊接技术，将石英玻璃与涂覆有钙钛矿薄膜的ITO玻璃进行无辅助、直接焊接，实现了钙钛矿薄膜的无损高效密封，如图1所示。飞秒激光密封技术的核心在于其高精度和非接触式加工特点，在密封过程中，飞秒激光能够精确聚焦在钙钛矿光伏组件的边缘，通过非线性吸收效应，在材料内部产生精细结构，而不会对表面造成损伤。这种加工方式不仅提高了密封质量，还显著增强了钙钛矿薄膜的环境稳定性，延长了使用寿命。
图1. 钙钛矿薄膜飞秒激光密封实验装置
图2.封装前后样品高低温测试、水浸测试
对封装前后的钙钛矿薄膜进行性能测试，结果如图2所示。（1）高低温循环性能测试：将封装前后的样品在85℃高温和-40℃低温环境中，每次持续30分钟，循环测试10次。发现未封装钙钛矿薄膜因与空气的水解反应颜色由红棕色变为黄色，而飞秒激光密封样品未出现颜色变化；（2）水浸测试：未封装钙钛矿薄膜浸入水中2h即变成明显黄色，而飞秒密封的钙钛矿薄膜经过10次高低温循环测试，浸入水中一周仍未发生颜色改变。足以说明飞秒激光密封钙钛矿薄膜的有效性，为钙钛矿光伏组件的长期可靠运行奠定了坚实基础。