前沿透视：基于狭缝涂布技术制备大面积甲脒铯基钙钛矿薄膜，实现高效、稳定并联钙钛矿太阳能模组

钙钛矿太阳能电池是一种具有广阔应用前景的新型光伏技术，其小面积器件认证效率已经高达25.5%，超过了多晶硅、CdTe、CIGS等商业化应用的薄膜太阳能电池。当前，大面积制备和稳定性问题是制约这一新兴光伏技术迈向产业化应用的最大障碍。近日，华中科技大学武汉光电国家研究中心陈炜-刘宗豪团队基于狭缝涂布技术，详细研究了溶剂-添加剂体系对FACs钙钛矿晶体成核与生长动力学过程、薄膜形貌和结晶质量的影响。以晶体材料生长原理为基础，结合密度泛函理论（Density Functional Theory）计算，发现通过低挥发性溶剂N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）和室温非挥发性的强配位添加剂二苯亚砜（DPSO）协同作用能够有效增加晶体形核能垒，提高FACs钙钛矿前驱体湿膜稳定性，延长FACs钙钛矿湿膜的可操作时间窗口，通过进一步低毒性反溶剂浴处理，成功制备了面积超过200 cm2的大面积高质量FACs钙钛矿薄膜。基于以上钙钛矿薄膜制备了具有新型并联结构的钙钛矿太阳能模组，获得了国际权威第三方机构美国Newport 公司认证的16.63%的准稳态效率，活性面积为20.77 cm2。在稳定性方面，并联模组结构设计可以有效避免钙钛矿活性层与金属电极直接接触造成的器件稳定性问题。此外，通过进一步原子层沉积（ALD）氧化铝薄膜封装和拜牢/封盖玻璃盖板封装技术对模组实现了可靠封装保护。为模拟模组器件在建筑光伏玻璃工作条件下的工作稳定性，封装模组于室内窗沿暴露在自然太阳光昼/夜循环辐照下，并外接迷你电风扇负载进行老化，10000小时后模组仍可保持初始效率的97%；为研究模组连续光照工作稳定性，器件在白光LED连续辐照、最大功率点追踪、实测模组表面温度约50oC的条件下老化，封装模组器件在工作1187小时后仍可保持初始效率的95%。

文献链接：
Slot-die coating large-area formamidinium-cesium perovskite film for efficient and stable parallel solar module. Sci. Adv., 2021

原文链接：
http://www.cailiaoniu.com/221731.html