近日，信息科学与技术学院新能源技术研究院麦耀华教授团队的研究论文 “Sequential deposition of high-quality photovoltaic perovskite layers via scalable printing methods”在线发表在材料领域颇具影响力的期刊《Advanced Functional Materials》(IF=13.325)上。

钙钛矿作为第一种可以通过简单溶液加工的高效率多晶薄膜太阳能电池，其巨大的应用潜力引起了学术界和产业界的广泛研究。当前钙钛矿太阳能电池的光电转化效率已达到23.7%，并且器件稳定性也在不断提升。就单纯效率而言，钙钛矿电池已经能够满足产业化生产的要求。然而，当前实验室制备的高效率器件基本上是基于旋涂工艺并且结合反溶剂结晶工艺，无法胜任大面积钙钛矿薄膜的制备。因此，为了实现钙钛矿的大面积模组化，开发基于成熟的印刷工艺制备钙钛矿薄膜具有非常重要的实际意义。

在这个工作中，科研团队基于刮涂印刷技术开发了一种两步法沉积制备钙钛矿的薄膜生长工艺。其工艺流程概括如下图所示，工艺的核心在于真空辅助结晶工艺的开发，可以快速的将印刷沉积的无机组分碘化铅(PbI₂)液膜在真空环境中去除过量溶剂，从而得到表面平整且具有孔状结构的PbI₂薄膜。此孔状结构的PbI₂有助于有机组分碘甲胺(MAI)渗入到PbI₂薄膜的底部从而进行充分反应。本工作的另一个发现是通过控制有机组分MAI的沉积温度，可以实现钙钛矿的结晶性和薄膜形貌的有效调控。最终，采用两步法全印刷工艺制备的钙钛矿太阳电池器件取得了16.7%的转换效率。

该工作得到了暨南大学科研启动经费(88017448)以及国家自然科学基金青年项目(61705090)的支持。同时，得到了埃尔朗根-纽伦堡大学和郑州大学的合作支持。新能源技术研究院郭飞研究员和硕士一年级学生何文鑫为本文的共同第一作者，郭飞研究员和麦耀华教授为论文的共同通讯作者。

文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201900964

(新能源技术研究院)