采用无毒正反双功能溶剂制备高性能钙钛矿太阳能电池

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高质量钙钛矿薄膜的制备对于实现高性能钙钛矿太阳能电池(PSC)至关重要。在制备钙钛矿薄膜的旋涂和退火两个关键阶段中,溶剂和反溶剂之间的有效平衡是制备高质量钙钛矿薄膜的重要因素。在本工作中,我们开发了一种绿色、无卤、无毒的正反双功能溶剂苯甲酸甲酯(MB),不仅可以作为一种在旋涂薄膜过程中快速生成钙钛矿晶种的反性溶剂,而且还可在退火阶段成为钙钛矿晶粒熟化生长的正性溶剂,防止退火过程中有机组分的损失,有效抑制了铅卤化物杂相的形成。我们将基于此类新型双功能溶剂制备的高质量钙钛矿层,应用于平面n-i-p的钙钛矿太阳能电池中,最终实现了高达22.37%的能量转换效率,并具有1300小时的长时稳定性和极小的迟滞。此外,由于苯甲酸甲酯的高沸点和低挥发性,使其在不同的操作温度(22~34℃)下均可实现高性能PSC。因此,开发这种正反双功能溶剂体系,将解决钙钛矿太阳能电池在不同季节和地区制备性能不稳定的问题。
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