將鈣鈦礦太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)化為商業(yè)生產(chǎn)需要先進(jìn)的可擴(kuò)展沉積技術(shù)。然而,使用刮刀涂布法沉積高質(zhì)量鈣鈦礦薄膜面臨著挑戰(zhàn),特別是在控制鈣鈦礦的成核和結(jié)晶方面。鑒于此,2024年11月16日南開(kāi)大學(xué)張曉丹于AFM刊發(fā)刮涂寬帶隙FACs基鈣鈦礦的結(jié)晶控制的研究成果,提出了一種通過(guò)同時(shí)將兩種離子液體,即1H-咪唑乙酸酯(IMAc)和1-丁基-3-甲基咪唑鎓四氟硼酸鹽(BMIMBF4)混合到前驅(qū)體溶液中來(lái)控制成核和結(jié)晶的有效方法。這種創(chuàng)新策略引發(fā)了IM和BMIM陽(yáng)離子之間的 π-π 相互作用,從而增強(qiáng)了陽(yáng)離子與Pb-I框架之間的相互作用。與Pb-I框架相互作用的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制有效地抑制了不利的中間相的形成,從而實(shí)現(xiàn)了從NMP+PbI2到α-鈣鈦礦的單一結(jié)晶途徑。因此,該方法有效減少了缺陷,提高了α-鈣鈦礦薄膜的晶體質(zhì)量?;谠摬呗?,通過(guò)刮刀涂布法制備的反式寬帶隙鈣鈦礦器件的功率轉(zhuǎn)換效率提高至21.31%,是采用該技術(shù)實(shí)現(xiàn)的1.68 eV帶隙FACs鈣鈦礦器件的最高效率之一。因此,這種方法成為一種可行的突破策略,可以釋放鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的全部潛力。
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