大面積鈣鈦礦太陽能模塊(PSM)的高效性和穩定性對光伏技術的工業化至關重要。然而,在大面積上實現高質量鈣鈦礦薄膜的可控制造仍極具有挑戰性。近日,華中科技大學陳煒、劉宗豪、中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司Zhao Zhiguo深入研究了由2-甲氧基乙醇(2ME)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)組成的三元溶劑體系,以微調甲脒銫(FACs)鈣鈦礦前體溶液的溶解度、揮發性和配位特性。
本文要點:
1) 最初,作者使用2ME和DMF來調節Pb2+離子的揮發性及其配位,以調節鈣鈦礦成核速率。隨后,作者引入NMP作為螯合劑,以促進穩定中間相的形成,這可以延長溶液涂層的處理時間窗口,并促進后續退火過程中的晶體生長。
2) 通過優化溶劑體系,作者成功制備了高質量、大面積的FAC鈣鈦礦薄膜。基于單一NiO空穴傳輸層的倒置PSM實現了18.73%和14.62%的認證效率,孔徑面積分別為100.15和2123.18 cm2。此外,在1和0.5太陽等效白光照射下老化1000小時后,封裝的微型模塊和子模塊在最大功率跟蹤下分別保持了97.2%和95.8%的初始效率。
Zhaoyi Jiang et.al Solvent Engineering for Scalable Fabrication of High-Quality Formamidinium Cesium-Based Perovskite Films Toward Highly Efficient and Stable Solar Modules Adv. Energy Mater. 2025
https://doi.org/10.1002/aenm.202500598