制造钙钛矿太阳能电池的通用方法

德累斯顿大学的研究人员发现，钙钛矿薄膜形成过程中发生的基本过程对再现性有很大影响。

来自应用物理研究所（IAP）的Yana Vaynzof新兴电子技术小组和位于德累斯顿大学的德累斯顿电子先进研究中心（cfaed）的研究人员，已经开发出可重复制造高效钙钛矿太阳能电池的通用方法。他们的研究成果已经发表在《自然通讯》上。

研究小组发现，钙钛矿膜形成过程中发生的基本过程会强烈影响光伏器件的可重复性。当从溶液中沉积钙钛矿层时，将抗溶剂滴到钙钛矿溶液上以触发其结晶。

“我们发现钙钛矿暴露于抗溶剂的持续时间对最终器件的性能产生了巨大的影响，该变量直到现在还没有在现场引起人们的注意。” Vaynzof小组的博士后研究助理，该研究的第一作者亚历山大·泰勒（Alexander Taylor）说。 “这与以下事实有关：某些抗溶剂可能至少部分溶解钙钛矿层的前体，从而改变其最终组成。此外，抗溶剂与钙钛矿溶液溶剂的混溶性会影响其触发结晶的功效。”

这些结果表明，当研究人员制造其PV器件时，这种抗溶剂步骤中的差异可能会导致观察到的性能无法再现。更进一步，作者测试了一系列潜在的反溶剂，并表明通过控制这些现象，他们可以从几乎所有被测试的候选对象中获得最先进的性能。 “通过确定影响钙钛矿活性层质量的关键抗溶剂特性，我们还能够预测新型抗溶剂的最佳工艺，从而消除了在该领域常见的繁琐的反复试验优化的需要。” cfaed的混合材料运输小组负责人Fabian Paulus补充说，他也参与了这项研究。

“我们研究的另一个重要方面是，证明了抗溶剂的最佳应用如何能够显著的拓宽钙钛矿光伏器件的可加工性范围，”领导这项工作的Vaynzof教授指出。 “我们的研究结果为钙钛矿研究界提供了宝贵的见解，是将这种有前途的技术发展为商业产品所必需的。”

Alexander D. Taylor等人的《利用任何抗溶剂制备高效钙钛矿太阳能电池的通用方法》；自然通讯第12卷（2021年）