少即是多：通过超薄自组装单层的热蒸发实现钙钛矿太阳能电池的无溶剂制备

《Solar RRL》：Less is more: Enabling Solvent-Free Fabrication of Perovskite Solar Cells via Thermal Evaporation of Ultrathin Self-Assembled Monolayers

采用真空沉积自组装单层材料MeO-2PACz作为空穴传输层（HTLs），研究其在钙钛矿单结太阳能电池中的可行性。发现热蒸发过程易导致有机材料分解，通过降低蒸镀速率（至5 cm/s）和优化层厚（1 nm），有效抑制热降解，使电池效率达22.5%，超越传统旋涂工艺的21.8%。溶剂-free工艺减少湿化学步骤，为大面积生产提供新路径。

　　

摘要

本研究探讨了在钙钛矿单结太阳能电池中采用基于自组装单层材料（如MeO-2PACz）的真空沉积有机空穴传输层（HTLs）的可行性。一个主要挑战在于这些化合物在蒸发过程中的热降解，这可能会影响器件性能。为了解决这个问题，我们通过比较真空蒸发法和旋涂法制备的HTLs来研究沉积过程中热暴露的影响，其中旋涂法属于实验室规模的技术，不适合工业规模化生产。研究结果表明，重复的热蒸发循环会导致性能下降，这可能是由于有机材料发生分子分解所致。通过降低蒸发速率并将层厚度控制在1纳米以下，可以显著减少热暴露的影响。优化后的沉积参数使得制备的钙钛矿太阳能电池的性能指标与旋涂法制备的参考器件相当甚至更优。此外，我们还展示了无需额外湿化学处理步骤即可实现无溶剂太阳能电池的制备，并取得了令人满意的结果。这些发现为自组装单层材料的沉积工艺规模化提供了宝贵见解，为在纹理化基底上高效、大规模制备钙钛矿太阳能电池奠定了基础。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。