控制碘化铅形貌两步连续刮涂法大面积制备甲脒基钙钛矿薄膜

作     者：文永涛 李静 高晓峰 田聪聪 朱昊 余国木 张晓俐 Hyesung Park 黄福志 Yongtao Wen;Jing Li;Xiaofeng Gao;Congcong Tian;Hao Zhu;Guomu Yu;Xiaoli Zhang;Hyesung Park;Fuzhi Huang

作者机构：武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室武汉430070 先进能源科学与技术广东省实验室佛山分中心佛山仙湖实验室广东佛山528216 武汉理工大学材料科学与工程国际化示范学院武汉430070 郑州大学材料科学与工程学院郑州450001 Department of Materials Science and EngineeringGraduate School of Semiconductor Materials and Devices EngineeringPerovtronics Research CenterLow Dimensional Carbon Materials CenterUlsan National Institute of Science and TechnologyUlsan 44919Republic of Korea 

出 版 物：《物理化学学报》 (Acta Physico-Chimica Sinica)

年 卷 期：2023年第39卷第2期

页      面：71-80页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：科技部重点研发计划(2019YFE0107200,2017YFE0131900) 国家自然科学基金(21875178,52172230,91963209) 中央高校基本科研业务费专项资金(WUT:202443004) 先进能源科学与技术广东省实验室佛山分中心佛山仙湖实验室开放基金(XDT2020-001,XHT2020-005)资助项目 

主　　题：钙钛矿太阳能电池 两步法 刮涂 印刷 模组 

摘      要：钙钛矿太阳能电池在实现高性能光伏器件方面展现出巨大的商业化应用前景,但面临着一个最主要的挑战是开发工业化规模生产的大面积高质量钙钛矿薄膜制备工艺。在本研究中,为解决大面积印刷难题,通过两步连续刮涂法制备甲脒基钙钛矿吸光层。两步法中第一步沉积的PbI_(2)很容易形成致密的薄膜,这将导致后续沉积的有机胺盐无法和PbI_(2)充分完全反应,在钙钛矿薄膜中残留PbI_(2),这会严重影响载流子的传输。为了实现理想的多孔PbI_(2)薄膜结构,我们通过在PbI_(2)前驱体溶液中引入四亚甲基亚砜(THTO)。通过形成PbI_(2)·THTO络合物,PbI_(2)的结晶过程被有效控制,易形成片状的PbI_(2)晶粒并沿着垂直基底方向上排列,得到了理想的纳米通道。这为后续的有机胺盐渗入提供了理想的纳米通道。最终5 cm×5 cm模组实现了18.65%的功率转化效率,并具有出色的存储和热稳定性。这一结果展现了两步连续刮涂法策略在制备大面积钙钛矿太阳能电池方面具备一定的优势。