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化學(xué)所宋延林Small Methods：效率24.10%！惰性溶劑調(diào)控前驅(qū)體粘度用高效刮涂法制備鈣鈦礦太陽(yáng)能電池

發(fā)表時(shí)間：2025-02-26 11:00

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主要內(nèi)容：
中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所宋延林教授和喬雅麗教授帶領(lǐng)其團(tuán)隊(duì)聚焦于金屬鹵化物鈣鈦礦太陽(yáng)能電池（PSCs）的研究領(lǐng)域。PSCs正逐漸成為有望用于綠色能源生產(chǎn)的下一代光伏電池的候選者。然而，在溶液法成膜過(guò)程中，與旋涂法相比，刮涂法獨(dú)特的流變行為使得結(jié)晶過(guò)程更難以控制，從而導(dǎo)致薄膜質(zhì)量較差，也限制了刮涂法制備的光伏電池的光電轉(zhuǎn)換效率（PCE）。
在此背景下，團(tuán)隊(duì)開(kāi)創(chuàng)性地將乙二醇（EG）作為一種惰性共溶劑引入到鈣鈦礦前驅(qū)體溶液中，這一創(chuàng)新性舉措在鈣鈦礦太陽(yáng)能電池溶液法成膜工藝中尚屬首次，為制備高質(zhì)量的鈣鈦礦薄膜開(kāi)辟了全新路徑。乙二醇的高粘度有助于沉積厚度在400至2000納米之間的厚鈣鈦礦薄膜，而其低蒸氣壓能有效地抑制在真空閃蒸前的過(guò)早成核現(xiàn)象，從而得到形貌更佳的薄膜。 得益于團(tuán)隊(duì)將乙二醇（EG）創(chuàng)新引入鈣鈦礦前驅(qū)體溶液這一研究成果，刮涂法制備的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池實(shí)現(xiàn)了令人矚目的24.10%的高效光電轉(zhuǎn)換效率，并且在連續(xù)運(yùn)行600小時(shí)后仍能保持初始效率的89%。
中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所宋延林教授和喬雅麗教授團(tuán)隊(duì)的這一研究，不僅為當(dāng)下鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的發(fā)展提供了重要的技術(shù)路徑和參考依據(jù)，更為后續(xù)大規(guī)模、高效率的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池工業(yè)化生產(chǎn)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，有望在推動(dòng)綠色能源中發(fā)揮關(guān)鍵作用。


文獻(xiàn)信息：

Regulating Precursor Viscosity with Inert Solvent Additives for Efficient Blade-Coated Perovskite Solar Cells

Jingjing Wu, Zhaokai Liu, Yongrui Yang, Kun Zhang, Yumeng Wang, Lutong Guo, Mengmeng Guo, Yang Wang, Yali Qiao, Yanlin Song
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smtd.202500129



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