无抗溶剂钙钛矿薄膜的低温工艺

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无论前驱体多么复杂，利用一种简单有效的技术，无需使用抗溶剂即可生成均匀的钙钛矿薄膜。

随着效率从2009年的3.8％提高到2017年底的22.7％，钙钛矿太阳能电池产业正在迅速发展。

混合的钙钛矿前驱体溶液会蒸发，由于溶剂在快速去除过程中钙钛矿微晶的聚结，通常会得到形状不均匀的薄膜。因此，通常使用抗溶剂来预制混合的钙钛矿薄膜。然而，这种技术不利于工业中的大规模制造，因为最终的钙钛矿膜质量在添加抗溶剂时严格依赖于多个参数。如不能准确地控制混合过程将导致前体溶液过饱和梯度的变化，进而导致钙钛矿的空间不均匀成核和所得膜质量的劣化。此外，常用的抗溶剂如氯苯或甲苯对环境有害且毒性很大。

Charles Surya教授及其同事提出了一种简单有效的技术，并且无论前体组合物的复杂程度如何，该技术可以都在不使用抗溶剂的情况下产生均匀的钙钛矿薄膜。

来自纳扎尔巴耶夫大学（哈萨克斯坦）和香港理工大学的团队展示了一个四步制备法。包括（i）前驱体旋涂; （ii）深冷处理; （iii）用于除去溶剂的吹干工艺; （iv）热退火。

这种独特的方法增强了对钙钛矿生长过程的控制，使成核和结晶阶段解耦。

对于所有类型的钙钛矿化合物，可以扩大成膜的时间窗口，这允许更好地控制生长过程，长出均匀的膜。

所提出的方法对于不同的混合钙钛矿具有普遍适用性，并且可以在不消耗抗溶剂的情况下容易地扩展到更大的器件区域，这是环境友好型制造的重要突破。

所提出的低温控制技术的另一个重要属性是使用低温处理大面积基板的具有易扩展性。未来，该集团将用其他类型的大规模溶液处理技术取代旋涂工艺，并使用绿色溶剂进一步改进工艺。

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