制备大面积高效稳定的钙钛矿薄膜是钙钛矿太阳能电池商业化中最具挑战性的问题之一。武汉理工大学黄福志团队及其合作团队于Science刊发卤化铅模板法结晶制备高效率无甲胺钙钛矿太阳能电池组件的研究成果。在这里，开发了一种卤化铅-模板法结晶策略，用于印刷甲脒（FA）-铯（Cs）铅钙钛矿薄膜。
高质量的大面积薄膜是通过卤化铅• N-甲基-2-吡咯烷酮加合物的受控成核和生长来实现的，可以与嵌入的 FAI / CsI 原位反应，直接形成 α 相钙钛矿，避开从δ相。
通过进一步添加六氟磷酸钾，实现了在环境空气中具有 23% 效率和出色的长期热稳定性。未封装器件在85°C条件下，经过500 小时老化后效率保持率约为 80%。狭缝涂布印刷微型组件分别在17.1 平方厘米和 65.0 平方厘米的有效面积实现了 20.42%（认证效率 19.3%）和 19.54% 的最优效率。
原文：
https://science.sciencemag.org/content/372/6548/1327
一个月前，黄劲松团队在Nat. Energy发布20.2%记录效率的大面积甲脒基钙钛矿太阳能组件
甲脒-铯混合阳离子钙钛矿显示出比含甲基铵的钙钛矿更好的热稳定性，但它们受碘化物迁移和相分离引起的光不稳定的影响。美国北卡教堂山大学黄劲松等人通过添加稍微过量的AX（以Pb2+离子的摩尔百分比为0.25％）来提高其光稳定性，其中A为甲脒或铯，X为碘。
过量的AX不能提高初始太阳能电池的效率。与缺乏AX的设备相比，它可以补偿碘化物的空位，并在长期照明期间将离子迁移和缺陷产生抑制大约十倍。因此，AX阻碍了空穴陷阱的产生和相分离，AX抑制了太阳能电池效率的降低。钙钛矿微型模块的认证稳定效率为18.6％，孔径面积约为30 cm2，相当于有效面积效率为20.2％。在50°±5°C的空气中，在1°C的阳光下连续运行> 1,000°h后，微型模块可保持93.6％的初始效率。
Deng, Y., Xu, S., Chen, S. et al. Defect compensation in formamidinium–caesium perovskites for highly efficient solar mini-modules with improved photostability. Nat. Energy (2021).
https://doi.org/10.1038/s41560-021-00831-8
原文刊载于【知光谷】公众号
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