询查配景七天 探花
宽带隙（WBG）钙钛矿（带隙范围为1.65-1.80eV）因其在钙钛矿叠层太阳能电板中的要道作用而备受护理，其中它们与晶体硅、铜铟镓硒和钙钛矿本人等窄带隙材料耦合。频繁用于加工WBG钙钛矿的溶剂包括N，N-二甲基甲酰胺（DMF）和夹杂二甲基亚砜（DMSO），主如果因为WBG钙钛矿中的铯和溴化物盐在极性非质子溶剂中的融化度较低。但是，DMF在大范畴千里积经过中会开释有毒气体，对环境和健康组成严重挟制，因此不顺应大范畴应用。而纯DMSO诚然环保，但其低蒸气压使得在制备均匀的大面积薄膜方面面对挑战。因此，要紧需要建造一种好像为WBG钙钛矿组合物提供饱和可溶和褂讪前体溶液的绿色溶剂体系，尤其是含有深广铯（Cs+）和溴（Br-）的材料，同期范畴化出产中保捏高结晶度和均匀性。
询查后果
近日，南京大学谭海仁进修、肖科&加拿大维多利亚大学Makhsud I. Saidaminov合营报谈了一种由二甲亚砜和乙腈组成的绿色溶剂体系，好像灵验融化指定盐类，加入酒精以预防前体降解并延迟溶液科罚窗口。使用这种绿色溶剂夹杂物，杀青了功率诊治效力为19.6%（1.78eV）和21.5%（1.68eV）的叶片涂层WBG钙钛矿太阳能电板。然后，展示了20.25cm2的全钙钛矿叠层太阳能模块，其功率诊治效力高达23.8%。此外，杀青了在环境空气中千里积的WBG钙钛矿和使用交流绿色溶剂制造的窄带隙钙钛矿，促进了环保型钙钛矿太阳能电板制造的可行性。关联询查使命以“Scalable fabrication of wide-bandgap perovskites using green solvents for tandem solar cells”为题发表在国外顶级期刊《Nature Energy》上。
询查内容
CHEM21评价程序提供了一个框架，把柄溶剂对安全、健康和环境的影响将其分类。图1a展示了频繁用于钙钛矿制造的溶剂的“绿色性”。位于蓝色虚线下方的溶剂默示推选的溶剂，位于两条虚线之间的为有问题的溶剂，而位于红色虚线上方的则默示危急溶剂。DMF、2-甲氧基酒精和二甲基丙烯脲等溶剂因对健康无益，在扩大应用时应幸免使用。N-甲基-2-吡咯烷酮和THF由于对健康和环境的不利影响而被以为是有问题的，因此顺应实验室使用，但不建议扩大范畴。违反，DMSO和ACN被归类为推选类，是试验应用中首选的绿色溶剂。ACN因其高蒸发性有助于结晶经过中的蒸发速率，而DMSO动作路易斯碱，能与融化钙钛矿前体中的铯和溴化物盐激烈配位，尤其是在DMSO/ACN绿色溶剂体系中。
这项询查先容了一种DMSO/ACN/EtOH绿色溶剂体系，通过夹杂DMSO和ACN来融化铯和溴化物盐，EtOH来预防前体降解并延迟加工窗口，从而在大面积上制备出邃密无比无闲静的钙钛矿薄膜，为WBG钙钛矿的范畴化出产提供了可能。该溶剂体系被阐明适用于制备1.78eV和1.68eV的钙钛矿七天 探花，在p-i-n结构的太阳能电板中，PCE差别达到19.6%和21.5%。
酒色网在此基础上，询查者在1cm2全钙钛矿和钙钛矿/硅叠层太阳能电板等差别杀青了26.3%和27.8%的PCE。还制造了孔径面积为20.25cm2的全钙钛矿叠层太阳能模块，杀青了23.8%的PCE。此外，该绿色溶剂体系好像在环境空气中制造WBG钙钛矿太阳能电板，且险些莫得PCE赔本；在环境条款下千里积的具有WBG钙钛矿薄膜的20.25cm2全钙钛矿叠层太阳能模块，杀青了23.1%的PCE。此外，询查者还评释了绿色溶剂油墨体系也可用于制造窄带隙钙钛矿太阳能电板，使得仅使用绿色溶剂油墨配方出产出PCE为22.2%的20.25cm2全钙钛矿串联模块。
图1. 掺入酒精的钙钛矿前体溶液的溶剂和胶体性质
图2. 叶片涂层钙钛矿薄膜的结晶能源学
图3. 哄骗三种溶剂体系制备的WBG钙钛矿薄膜的表征
图4. 哄骗不同溶剂体系制备1.78eV和1.68eV WBG PSCs的光伏性能
图5. 全钙钛矿叠层太阳能电板和大面积钙钛矿叠层组件的光伏性能
论断与猜测
总之，这项询查建造了一种由DMSO、ACN和酒精组成的灵验且环保的绿色溶剂体系，用于制备WBG钙钛矿薄膜。通过优化离子互相作用和酒精-卤素配位，杀青了小而均匀的前体胶体，不仅扩大了钙钛矿加工窗口，还灵验预防了钙钛矿-基底界面处的闲静酿成。哄骗这种掺入酒精的溶剂体系制备的WBG钙钛矿薄膜透露出低残障密度，1.78eV和1.68eV PSCs的效力差别为19.6%和21.5%，跳跃了传统DMF/DMSO溶剂体系制造的效力。
此外，1cm2单片全钙钛矿和钙钛矿-硅串联差别达到了26.3%和27.8%的效力。询查者还扩大了20.25cm2的全钙钛矿串联模块七天 探花，效力达到23.8%，且展现出极佳的褂讪性。更值得一提的是，该绿色溶剂体系还能在环境空气中制造WBG PSCs，且PCE的下跌不错忽略不计，20.25cm2的全钙钛矿串联模块杀青了23.1%的PCE。终末，绿色溶剂体系被阐明适用于NBG PSC制造，使得仅使用绿色溶剂为WBG和NBG子电板出产PCE为22.2%的20.25cm2全钙钛矿串联模块。这项询查中提议的绿色溶剂体系为钙钛矿基串联器件的大范畴出产铺平了谈路。