近日,來自北京理工大學(xué)等單位的研究人員報(bào)告了一種液體介質(zhì)退火(LMA)技術(shù),相關(guān)成果以題為“Liquid medium annealing for fabricating durable perovskite solarcells with improved reproducibility”發(fā)表在國際頂刊《Science》上。
該方法創(chuàng)造了一個(gè)強(qiáng)大的化學(xué)環(huán)境和恒定的加熱場(chǎng)來調(diào)節(jié)整個(gè)薄膜的晶體生長。該方法生產(chǎn)的薄膜具有高結(jié)晶度、較少的缺陷、理想的化學(xué)計(jì)量和整體薄膜的均勻性。由此產(chǎn)生的鈣鈦礦太陽能電池(PSCs)產(chǎn)生了24.04%的穩(wěn)定功率輸出(認(rèn)證為23.7%,0.08 cm2),并運(yùn)行2000小時(shí)后保持95%的初始功率轉(zhuǎn)換效率(PCE)。此外,1 cm2的PSCs表現(xiàn)出23.15%的穩(wěn)定功率輸出(認(rèn)證的PCE為22.3%),并在運(yùn)行1120小時(shí)后保持其初始PCE的90%,這說明了其可擴(kuò)展制造的可行性。LMA耐候性較強(qiáng),生產(chǎn)的器件全年的性能變化可以忽略不計(jì)。因此,該方法以可擴(kuò)展和可重復(fù)的方式為提高鈣鈦礦薄膜和光伏器件的質(zhì)量開辟了一條新的有效途徑。
圖1 LMA工藝示意圖
圖2 Ref和LMA工藝下鈣鈦礦的結(jié)晶動(dòng)力學(xué)
圖3 FA1-x-yMAxCsyPbI3-zBrz薄膜在Ref和LMA工藝下的均勻性和缺陷行為
圖4 FA1-x-yMAxCsyPbI3-zBrz基PSCs的光電性能和穩(wěn)定性
原標(biāo)題:液體介質(zhì)退火技術(shù)助力鈣鈦礦太陽能電池產(chǎn)業(yè)化制備