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一种制备高效钙钛矿型太阳电池的通用方法

钙钛矿是19世纪初首次报道的一类材料,2009年欧洲杯足球竞彩被“重新发现”为通过太阳能电池发电的可能候选材料。从那时起,它们在光伏(PV)研究界掀起了一场风暴,以前所未有的速度达到了新的创纪录的效率。

这一进步如此之快,以至于到2021年,也就是仅仅十年的研究之后,它们已经实现了与传统硅器件类似的性能。钙钛矿特别有希望的是它们的生成方式。

在硅基器件较重且需要高温制造的地方,钙钛矿型器件可以是轻质的,并且以最小的能量消耗形成。正是这种结合——高性能和简易制造——激发了研究界。

随着钙钛矿光电板的性能飞速上升,一些必要的商业可行性技术的支持性发展被抛在了后面。一个持续困扰钙钛矿开发的问题是设备的重现性。

虽然有些光伏器件可以达到预期的性能水平,但以完全相同的方式制造的其他器件往往效率明显较低,这让研究团体感到困惑和沮丧。

最近,Yana Vaynzof教授新兴电子技术小组的研究人员发现,钙钛矿薄膜形成过程中发生的基本过程强烈影响光伏器件的再现性。

当从溶液中沉积钙钛矿层时,反溶剂滴到钙钛矿溶液上,触发其结晶。”我们发现钙钛矿暴露于抗溶剂的持续时间对最终器件性能有显著影响,这一变量到目前为止在现场还未被注意到。”Vaynzof小组的博士后研究员、该研究的第一作者亚历山大·泰勒博士说。

“这与某些反溶剂可能至少部分溶解钙钛矿层的前体有关,从而改变其最终成分。此外,反溶剂与钙钛矿溶液溶剂的混溶性影响其触发结晶的效果。”

这些结果表明,当研究人员制造光伏器件时,这种抗溶剂步骤的差异可能会导致观察到的性能不可再生性。更进一步,作者测试了一系列潜在的抗溶剂,并表明通过控制这些现象,他们可以从几乎所有测试的候选产品中获得尖端性能。

"通过识别影响钙钛矿活性层质量的关键抗溶剂特性,我们还能够预测新型抗溶剂的最佳工艺,从而消除了在该领域常见的繁琐的反复试验优化。”Fabian Paulus博士补充道,他是cfaed混合材料运输小组的负责人,也是这项研究的参与者之一。欧洲杯足球竞彩

"我们研究的另一个重要方面是,我们证明了最佳应用抗溶剂可以显著拓宽钙钛矿光伏器件的加工窗口。”领导这项研究的Vaynzof教授指出。“我们的研究结果为钙钛矿研究团体提供了有价值的见解,为将这一有前途的技术发展成商业产品提供了必要的见解。”

来源:http://tu-dresden.de/en

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