Nat. Commun. : 一种通用的共溶剂稀释策略用于更环保的钙钛矿光伏电池
坡肉先生 坡肉先生 2022-01-11

成本管理和有毒废物的产生是钙钛矿光电器件商业化之前必须解决的两个关键问题。洛桑联邦理工学院Michael Grätzel,Hong Zhang, 北卡罗莱纳州立大学Aldo Di Carlo, 罗马第二大学Aram Amassian等人报道了一种用于高效钙钛矿太阳能电池的环保且具有成本效益的制造的开创性策略。

本文要点:

1)该策略涉及使用高挥发性助溶剂THF(四氢呋喃),将钙钛矿的DMSO和DMF前躯体稀释至较低浓度(<0.5 M),同时保持与高浓度(>1.4 M)溶液相似的薄膜质量和器件性能,效率高达24%以上。

2)同时,可减少70%以上的有毒废物和材料成本。机理见解揭示了共溶剂的超快速蒸发以及用共溶剂稀释后前躯体体化学的有益改变,原位研究和理论模拟证实了这一点。

3)共溶剂调整的前体胶体性质也有助于提高前体溶液的稳定性,从而扩大其加工窗口,从而最大限度地减少浪费。这种策略在不同的钙钛矿成分中普遍成功,并且使用工业旋涂从小型设备扩展到大型模块(模组效率接近18%),有可能简化钙钛矿技术从实验室到工厂的转化。


 Zhang, H., Darabi, K., Nia, N.Y. et al. A universal co-solvent dilution strategy enables facile and cost-effective fabrication of perovskite photovoltaics. Nat. Commun. 13, 89 (2022). 

https://doi.org/10.1038/s41467-021-27740-4

https://www.nature.com/articles/s41467-021-27740-4


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