绿色溶液浴制备高效大面积钙钛矿太阳能电池

【作者】 涂用广； 张翼飞； 王毅； 王晨晖； 朱瑞； 黄维；

【机构】 西北工业大学柔性电子研究院柔性电子材料与器件工业和信息化部重点实验室； 北京大学物理学院人工微结构与介观物理国家重点实验室；

【摘要】 近年来,以钙钛矿太阳能电池为代表的新型光伏器件受到了科研工作者的广泛关注,其光电转换效率在十年内突破25%,具有极大的商业应用前景^[1-2]。发展简易、高效、可控、高重复性的绿色技术制备大面积高质量钙钛矿薄膜,将加速钙钛矿太阳能电池的产业化进程。从"绿色化学"概念出发,我们提出了"绿色溶液浴"策略^[3],以仲戊醇这一醇类作为绿色溶剂、氯化甲脒（FACl）作为溶质,制备大面积高质量的钙钛矿薄膜,实现对钙钛矿薄膜晶体生长和物化性质的调控。借助结构学、形貌学、光谱学和电学等表征手段,研究钙钛矿薄膜的微纳结构、光电性质以及器件性能。基于"绿色溶液浴"策略,有效面积为0.103 cm²的小面积器件获得了21.03%的光电转换效率,有效面积为1.00 cm²的大面积器件获得了18.08%的光电转换效率。此外,成功制备了5 cm×5 cm的大面积均匀钙钛矿薄膜,呈现明显的镜面效果。该方案为实现大面积高效钙钛矿太阳能电池的绿色制备开辟了一条新途径。更多还原