CEJ: 全绿色溶剂工程用于高性能钙钛矿太阳能电池
坡肉先生 坡肉先生 2022-02-24

溶剂工程技术是制造高质量钙钛矿薄膜的重要方法,因此是高性能钙钛矿太阳能电池(PSC)。然而,它强烈依赖于有毒溶剂的使用,包括主体溶剂和反溶剂来制备钙钛矿溶液和控制钙钛矿薄膜的结晶。有毒溶剂的使用对制造商的健康和环境安全构成严重威胁。因此,在即将到来的 PSC 商业化之前,溶剂毒性已成为一个亟待解决的问题。清华大学Jinquan Wei和五邑大学Xin He等人报道了一种全绿色溶剂工程来制备高质量的 (FAPbI3)1-x(MAPbBr3)x (x=0, 0.05) 薄膜,其中磷酸三乙酯 (TEP) 的绿色路易斯碱溶剂用于制备 (FAPbI3)1-x(MAPbBr3)x/TEP溶液,以二丁基醚(DEE)的非极性溶剂作为反溶剂。

本文要点:

1)在基板上旋涂(FAPbI3)1-x(MAPbBr3)x/TEP溶液后形成新的中间相薄膜,然后在旋转过程中滴下DEE,随后通过退火转化为钙钛矿薄膜。最后,基于FTO/SnO2/Perovskite/Spiro-OMeTAD/Au的典型器件,它实现了18.65% (x=0) 和 20.13% (x=0.05) 的PCE,这是全绿色的最高值溶剂处理的 PSC。

2)更重要的是,全绿色溶剂工程方法还可用于制备另一种典型的钙钛矿型MAPbI3薄膜,用于高效太阳能电池。因此,这项工作不仅为制备典型的有机-无机杂化钙钛矿薄膜提供了一种通用方法,而且还解决了钙钛矿薄膜生产过程中的溶剂毒性问题。绿色溶剂工程可能为未来在环境友好条件下工业规模生产PSC铺平道路。



Xiaobing Cao, et al. All green solvent engineering of organic-inorganic hybrid perovskite layer for high-performance solar cells, Chemical Engineering Journal, 2022

https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.135458

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894722009615


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