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麦耀华团队在EES杂志上发表关于钙钛矿薄膜结晶动力学综述文章

发布时间:2020-11-04 发布人:吴绚

钙钛矿电池的实验室转换效率达到了25.2%,已经非常接近单晶硅的水平(26.7%)。但是开发简易、可靠的适用于大面积印刷的钙钛矿薄膜结晶工艺是钙钛矿电池产业化的必经之路。

我院麦耀华团队在国际上率先将真空淬灭结晶工艺与印刷涂布技术结合,在钙钛矿太阳能电池的大面积制备领域取得了系列进展。课题组前期开发了一步真空淬灭辅助结晶策略(Adv. Funct. Mater.2019, 29, 1900964)和两步法刮涂结晶工艺(Adv. Sci.2019, 6, 1901067)。随后,课题组将这种可靠的结晶工艺应用于其他的钙钛矿材料体系和器件结构中,实现了一步刮涂构筑2D/3D的钙钛矿薄膜(Adv. Energy Mater.2020, 10, 2000173),开发了柔性电池(Adv. Funct. Mater.2020, 2001240),以及制备了高效率窄带隙钙钛矿电池(Nano Energy, 2019, 66, 104099; ACS Energy Lett., 2020, 5, 1386)。

近日,麦耀华课题组在Energy & Environmental ScienceEES, IF:30.289)上发表了题为“Controlling crystallization dynamics of photovoltaic perovskite layers on larger-area coatings的综述文章。文章首先介绍薄膜晶体制备过程中成核和晶体长大两个关键步骤,强调迅速形成过饱和溶液促进成核和抑制晶体长大的重要性;进而总结反溶剂的旋涂工艺的原理,强调生成钙钛矿前驱体配合物中间相的关键步骤。然后,系统总结了当前文献中报道的几种适合大面积印刷制备的结晶工艺(图1),并且对他们在大面积组件制备的潜力进行了分析。文章最后介绍了常见的薄膜修复手段,以及介绍了钙钛矿产业化过程中仍需克服的挑战。

1. 大面积钙钛矿薄膜结晶工艺。


该工作得到了国家自然科学基金、广东省面上基金、暨南大学军工培育项目的支持,特此感谢!文章的第一作者曾麟翔博士,麦耀华教授和郭飞研究员为论文的通讯作者,暨南大学为第一通讯单位。



文章信息:

Energy Environ. Sci., 2020,

https://doi.org/10.1039/D0EE02575E