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丁黎明教授团队在钙钛矿太阳电池反溶剂浴制备工艺方面取得重要进展,研究成果以《Antisolvent-Bathing Strategy with Ultra-Wide Processing Window for Making High-efficiency Perovskite Solar Cells in Ambient Air》为题发表在国际著名期刊Angewandte Chemie (中科院一区,IF=16.9)上,广东工业大学丁黎明教授为论文通讯作者。

目前高效率钙钛矿太阳电池制备大多采用反溶剂滴加辅助旋涂法,该方法依赖惰性气体保护,且其窄的操作时间窗口难以匹配卷对卷生产工艺。本文提出了反溶剂浴辅助自铺展法制备工艺。研究团队系统评估了12种常用反溶剂,采用分子动力学模拟和原位紫外-可见光谱,揭示了钙钛矿干燥成膜机制,筛选出一系列适配浸泡工艺的反溶剂。其中,氯仿浸泡法制备的太阳电池实现24.49%效率,为目前反溶剂浸泡法的最高纪录。未封装电池在氮气环境中存储2256小时后性能几乎无衰减。该方法兼容卷对卷工艺,具有超宽操作窗口和高湿度容忍度,显示应用潜力,对钙钛矿太阳电池工业化生产有重要参考价值。

Figure1. Theschematics of deposition processes for perovskite films prepared by a) antisolvent-dripping-assisted spin-coating method; b) antisolvent-bathing-assisted self-spreading method. c) R2R processing of perovskite layer via antisolvent bathing method.