鈣鈦礦太陽能電池（PSC）的成本效益商業化需要在制造過程中消除對嚴格控制氣氛的依賴。然而，由于鈣鈦礦結晶過程對濕度的高度敏感性，這仍然是一個重大挑戰。近日，北京理工大學李紅博、魏靜、河南省科學院Liu Heng研究了殘留溶劑和環境濕度對鈣鈦礦薄膜結晶過程的協同作用。
本文要點：
1) 前體薄膜中殘留異丙醇（IPA）溶劑的高水溶性和揮發性是導致水敏性和結晶過程控制不佳的主要原因。作者提出了一種溶劑環境工程，以提高在空氣中制造的PSC的可重復性。作者引入了一種低水溶性和低沸點溶劑異丁醇（IBA），通過緩慢蒸發來抑制水分侵入并延長結晶過程。
2) 這種方法有助于在寬濕度范圍（20-80%RH）內生產高質量的鈣鈦礦薄膜（1.56-1.57eV）和PSC，并實現超過21%的效率。此外，在60%相對濕度的空氣中制備的器件實現了25.1%的高PCE。在一個太陽光照下以最大功率點運行1000小時后，未封裝的器件保持了97%的初始效率。
Yao Zhang et.al Solvent Environment Engineering for Reliable Fabrication of Perovskite Solar Cells in Air with a Wide Humidity Range Adv. Energy Mater. 2025
DOI: 10.1002/aenm.202500156
https://doi.org/10.1002/aenm.202500156
