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为解决钙钛矿太阳能电池大面积加工中电子传输层（ETL）在敏感钙钛矿层上难以可扩展沉积的问题，研究人员开展了露天喷涂 PCBM/BCP 电子传输层的研究。结果显示该工艺可实现高效沉积，降低 26% 制造成本，对钙钛矿太阳能电池技术发展意义重大。
新兴的钙钛矿太阳能电池技术需要开发大面积加工方法，将旋涂的实验室规模基底转化为更大的尺寸规格。虽然存在多种钙钛矿层沉积方法，但在敏感的钙钛矿层上方可扩展地沉积电子传输层（ETL）仍具有挑战性，因为它很容易降解。在此，引入一种露天喷涂沉积工艺，可精确控制沉积超薄厚度的有机电子传输层。该喷涂工艺仅需简单设备，能高速在线运行，与工业制造兼容。技术经济分析表明，与传统的真空热蒸发相比，采用基于露天的喷涂工艺可显著节省制造成本。
亮点：
- 以高线性速度露天喷涂薄膜，且不损坏底层。
- 定制的溶剂体系借助近红外辐射促进快速干燥。
- 对超薄薄膜进行多模态表征。
- 与真空热蒸发相比，显著降低制造成本。
总结：
在空气中，以 9 米 / 分钟的线性速度，直接在钙钛矿顶部喷涂 [6,6]- 苯基 C61丁酸甲酯（PCBM）和浴铜灵（BCP）电子传输层。PCBM 前驱体墨水包含氯苯：氯仿 1:1 的二元混合物，优化了在钙钛矿表面的喷涂润湿性，使溶剂能快速蒸发。近红外加热模块额外提供快速固化（<5 秒），以形成光滑的大面积 PCBM 薄膜（约 20 cm2）。随后喷涂溶于异丙醇的 BCP 溶液，形成超薄（<5 nm）薄膜，并通过一系列高分辨率测量技术进行表征。喷涂沉积工艺和近红外处理不会损坏底层的钙钛矿。含有喷涂电子传输层的倒置结构器件，最高效率达到 20.3%，且在无需额外中间层或表面处理的情况下，性能稳定。将露天喷涂工艺的技术经济成本与传统的基于真空的蒸发进行对比，结果显示制造成本降低了 26%。
