研发高效可扩展的沉积技术，并推动钙钛矿太阳能电池实现商业化生产是核心挑战之一。在利用刮刀涂覆技术沉积高质量的钙钛矿薄膜时，调控出钙钛矿的成核及结晶阶段时研究人员遇到了技术障碍。针对这一问题，南开大学张晓丹团队在2024年11月16日的《Advanced Functional Materials》杂志上发布了一项创新研究，该研究介绍了一种新颖的成核与结晶控制方法。
南开大学张晓丹团队在探索钙钛矿太阳能电池的高效沉积技术时，采取了一项独特的方法。他们将1H-咪唑乙酸酯（IMAc）和1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（BMIMBF4）这两种离子液体同时融入钙钛矿前体溶液中。这样便能够充分的利用IM和BMIM阳离子之间的π-π起到相互作用，这种相互作用强化了阳离子与Pb-I骨架的结合力。
这项创新技术带来了两大显著成效：一、大幅降低了α-钙钛矿薄膜中的缺陷数量；二、显著提升了其晶体质量。张晓丹团队利用刮涂法制成了p-i-n结构的宽带隙钙钛矿器件，其功率转换效率高达21.31%。在当前技术背景下，它代表了1.68 eV带隙的FAC基钙钛矿器件所能达到的最高效率之一。
至此，这项研究成果为钙钛矿太阳能电池的商业化进程开辟了一条创新的路径，并且证明了钙钛矿太阳能电池在光伏领域的巨大发展前景。随着技术的持续性进步和优化，我们有理由相信钙钛矿太阳能电池将在未来的能源领域扮演更加重要的角色，为人类的可持续发展事业做出重要贡献。
文献信息
Crystallization Control of Blade-Coated Wide Bandgap FACs-Based Perovskite
Xin Ge,Zixuan Huang,Biao Shi,Pengyang Wang,Zhen Liu,You Gao,Xiaona Du,Ying Zhao,Xiaodan Zhanghttps://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202417493
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