一种利用绿色溶剂制备高效钙钛矿太阳能电池的预测方法 开放获取

《Energy Advances》：A Predictive Approach for Fabricating Efficient Perovskite Solar Cells Using Green SolventsOpen Access

　　

钙钛矿太阳能电池近年来取得了显著进展，其转换效率达到了前所未有的水平。然而，改进材料体系与制备工艺仍是一项复杂且多步骤的任务，通常需要通过反复试验才能实现。该技术商业化面临的一个关键挑战是选择用于沉积钙钛矿活性层的溶剂，目前尚无成熟的筛选方法。因此，人们普遍使用诸如N,N-二甲基甲酰胺（DMF）这类高毒性溶剂来处理钙钛矿材料，这不仅会对设备的环境影响造成严重后果，而且在大规模生产时还会对工人的安全构成威胁。本研究提出了一种用于预测钙钛矿层沉积用溶剂的半经验方法。该方法结合汉森溶解度参数与密度泛函理论，旨在寻找能够替代DMF的更环保的溶剂，用于碘化铅基钙钛矿太阳能电池中。为验证该方法的有效性，研究选取了五种此前未被研究的绿色溶剂，并用它们来制备钙钛矿太阳能电池。采用这些绿色溶剂制成的无需钝化的反向结构电池，其性能与使用DMF制备的电池相当，其中有一种绿色溶剂（IAAc）还表现出一定的性能提升。这些结果证明了该方法的预测能力，也为开发环保的钙钛矿太阳能电池商业化制备工艺带来了重要进展。

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? 2026 作者。由英国皇家化学学会出版

2026

作者

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