Nature Sustainability: 钙钛矿太阳能电池生产的绿色溶剂
坡肉先生 坡肉先生 2020-12-19

钙钛矿太阳能电池(PSC)技术正在接近商业化,但是钙钛矿加工所涉及的溶剂的生态毒性仍然是一个障碍。目前,Vidal等人确定了一种绿色溶剂,可以帮助PSC可持续发展和扩展。成均馆大学Nam‐Gyu Park对此进行了评述。

 

本文要点:

1)通过对八种溶剂的对比,Vidal等人评估了钙钛矿薄膜制造过程中所用溶剂在整个生命周期中对环境的影响,重点是工业生产,用途,报废(EOL)成本,安全性和健康危害维度。特别是将化学工厂生产的溶剂运输到钙钛矿制造工厂,在涂覆过程中通过吹气或加热除去的溶剂直接排放到空气中,或通过冷凝再利用以回收能量或蒸馏以回收溶剂。刮涂钙钛矿薄膜所需的溶剂量约为0.5 ml m-2,这表明1 GW太阳能需要3,500 L的溶剂(模组效率为15%)。

 

2) 尽管有人提议将DMSO作为生产PSC的毒性较小的溶剂,但如果DMSO是唯一的溶剂,那么PSC的性能仍不清楚。到目前为止,DMSO已被用作钙钛矿前躯体溶液中的一种添加剂,因为其高的配位数有利于形成稳定的中间体。因此,应该开发新技术以仅使用DMSO或DMSO作为主要溶剂来实现高效的PSC。将DMSO与挥发性和绿色溶剂混合可能是另一种方法。当然,从可持续性的角度来看,不使用任何极性非质子溶剂的对环境无害的溶剂型前体溶液将是未来的最佳解决方案。Vidal等人的工作一定会激发更多的学者寻找使用绿色溶剂(如DMSO)生产高效,长期稳定的可扩展PSC的可行方法。

 

Park, NG. Green solvent for perovskite solar cell production. Nat Sustain (2020).

https://doi.org/10.1038/s41893-020-00647-6

https://www.nature.com/articles/s41893-020-00647-6


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