稳定的钙钛矿ink助力规模化刮涂制备高效钙钛矿组件

巨力光电

2026-01-05 10:56 ·北京

主要内容

钙钛矿前驱体墨水对薄膜质量与器件性能起着决定性作用，而墨水稳定性是保障器件高重复性的关键前提。针对这一核心需求，配位化学国家重点实验室陈尚尚、牛津大学HenryJ.Snaith等人联合开展研究，首次从溶剂配位作用的角度发现现有甲脒铯铅碘（CsxFA₁−xPbI₃）前驱体墨水存在稳定性缺陷，过强的溶剂-铅-卤键配位作用会诱发墨水团聚与沉淀。

研究团队通过系统探究铯/甲脒基钙钛矿前驱体墨水的本征稳定性，证实溶剂配位-分散平衡是决定墨水稳定性的核心因素。基于此，团队筛选具有不同配位强度与溶解特性的溶剂，开发出基于二甲基甲酰胺/氮甲基吡咯烷酮（DMF/NMP）的长寿命稳定型前驱体墨水。该墨水可有效调控成膜干燥与晶体生长过程，刮涂制备的钙钛矿薄膜兼具优异的均匀性与低缺陷态密度。

基于该优化前驱体墨水体系，在大气环境下制备的p-i-n型钙钛矿小型组件，光电转换效率（开孔面积）提升至23.5%；同时器件展现出优异的耐久性，遵循ISOS-L-2标准进行最大功率点跟踪测试，1700小时后仍保留初始效率的99%，器件工作稳定性得到显著改善。该研究为钙钛矿光伏器件的规模化制备提供了关键的墨水技术支撑。