将基于金属卤化物钙钛矿(MHP)半导体的太阳能电池的设备扩展到更大面积的方案,需要开发和优化可扩展的工艺技术和油墨配方,以实现大面积钙钛矿薄膜的制备。柏林材料与能源有限责任公司亥姆霍兹中心Eva Unger等人通过狭缝涂布法制备了20.8%效率的MAPbI3器件,油墨组成为2-甲氧基乙醇(2-ME)和二甲亚砜(DMSO)添加剂。
本文要点:
1)当添加12 mol%的DMSO时,可以实现高性能(20.8%)的小面积器件。通过原位X射线衍射和小角度X射线散射实验,可以合理地了解DMSO含量和年龄对薄膜形态和器件性能的影响。
2)添加适量的DMSO可防止形成与MAPbI3和2-ME(MAPbI3--2-ME)有关的结晶中间相,并诱导MAPbI3钙钛矿相的形成。较高的DMSO含量会导致(DMSO)2MA2Pb3I8中间相的析出,从而对薄膜形态产生负面影响。这些结果表明,对墨水成分和过程控制的合理见解对于实现可重现的MHP大规模生产至关重要。
Jinzhao Li,20.8% Slot‐Die Coated MAPbI3 Perovskite Solar Cells by Optimal DMSO‐Content and Age of 2‐ME Based Precursor Inks,Advanced Energy Materials,2021.
https://doi.org/10.1002/aenm.202003460