研究目的
通过调控溶剂配位能力研究室温下快速刮涂大面积钙钛矿薄膜的方法,以实现钙钛矿光伏器件的规模化制备。
研究成果
该研究展示了一种通过定制溶剂配位方法在室温下快速刮涂大面积钙钛矿薄膜的技术。该方法实现了高速沉积与高结晶度,所制钙钛矿组件经认证效率达16.4%,且相比商用光伏技术具有更优异的温度与遮阴耐受性。
研究不足
该研究聚焦于基于MAPbI3的器件,其对其他钙钛矿成分的适用性尚需进一步探究。在超过1000小时的实际工况下长期运行稳定性尚未得到充分验证。
1:实验设计与方法选择:
本研究通过工程化新墨水配方,在刮涂过程中解耦固体薄膜形成与钙钛矿结晶过程。采用挥发性非配位溶剂(VNCS)与非挥发性配位溶剂(NVCS)的组合,实现快速沉积与高结晶度。
2:样品选择与数据来源:
使用预图案化的ITO/玻璃基底进行器件制备。钙钛矿墨水由乙腈(ACN)、2-甲氧基乙醇(2-ME)和二甲基亚砜(DMSO)等溶剂混合配制。
3:实验设备与材料清单:
采用配备氮气刀的刮涂机进行薄膜沉积。材料包括碘化甲铵、碘化铅及多种溶剂。
4:实验流程与操作步骤:
在室温下通过气刀吹扫进行钙钛矿层刮涂,涂层先在70°C退火数分钟,再于100°C退火5至20分钟。
5:数据分析方法:
使用Keithley 2400源表在模拟AM1.5G光照下表征钙钛矿模组性能,通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析形貌与结晶度。
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