开发一种绿色技术以消除有毒元素Pb和有害溶剂的影响是钙钛矿太阳能电池(PSCs)可持续发展的挑战。在这里,我们通过筛选极性Pb增溶剂(N,N-二甲基甲酰胺,DMF,二甲基亚砜,DMSO和丁胺,BA)与多功能碘化钾(KI)沉淀剂偶联,报告了一种简单的环保工艺,用于升级回收可持续的PSC。
研究发现,具有强Pb溶解能力和弱耦合C = O−Pb粘附的DMF表现出从废弃PSC器件中极好的分离和回收Pb。后续的DMF闭环管理完全消除了其对生态环境的潜在危害。有趣的是,在含Pb的DMF溶液中加入KI沉淀剂不仅诱导了高质量PbI2的形成,从而形成高结晶缺陷的钙钛矿基质,而且还缓解了由晶格膨胀导致的钙钛矿结晶的有序晶格取向所产生的残余拉伸应变。
结果表明,基于回收组分(PbI 2 , ITO和Ag)的PSC的PCE比基于新鲜组分的PSC(20.76%)高22.78%,也超过了基于一个或多个回收组分的PSC的记录效率。这种稳定、环保、升级回收工艺为消除有毒铅泄漏、有害溶剂流出等不利因素提供了可持续的途径,从而提高其在未来能源市场的竞争力。
Fei Deng, Xiangfei Song, Yan Li, Wanqi Zhang, Xia Tao,Facile eco-friendly process for upcycled sustainable perovskite solar cells,
Chemical Engineering Journal, 489,2024,151228,1385-8947,
https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.151228.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894724027153
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