商业化钙钛矿基串联电池需要环保溶剂,以大规模生产高效的宽带隙(WBG,1.65–1.80 eV)钙钛矿。然而,针对基于甲脒铅碘化物的~1.50 eV带隙钙钛矿开发的绿色溶剂由于铯和溴化盐的溶解度低,无法用于WBG钙钛矿,因此依赖于有毒的N,N-二甲基甲酰胺溶剂。
本文南京大学谭海仁、肖科和维多利亚大学Makhsud I. Saidaminov等人提出了一种绿色溶剂体系,包括二甲基亚砜和乙腈,能够有效溶解这些盐类,并通过加入乙醇来防止前驱体降解,延长溶液处理窗口。使用这种绿色溶剂混合物,我们成功制备了刀刮涂层WBG钙钛矿太阳能电池,功率转换效率分别达到19.6%(1.78 eV)和21.5%(1.68 eV)。随后,展示了20.25 cm²的全钙钛矿串联太阳能模块,功率转换效率为23.8%。
此外,还实现了在常规环境下沉积的WBG钙钛矿和使用相同绿色溶剂制备的窄带隙钙钛矿,进一步推动了环保制造工艺的可行性。
Duan, C., Gao, H., Xiao, K. et al. Scalable fabrication of wide-bandgap perovskites using green solvents for tandem solar cells.
Nat Energy (2024). https://doi.org/10.1038/s41560-024-01672-x
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