钙钛矿太阳能电池毒性太大？新型溶剂制备方法来帮它

材料牛注：钙钛矿太阳能电池制备中会产生不小的毒性，这一毒性是制约这种优秀材料发展的限制之一。牛津大学的研究人员运用新溶剂，成功解决了这一问题。让我们一起看看吧。

新溶剂法制备的钙钛矿太阳能电池

日前，英国牛津大学的科学家们成功制备出一种溶剂体系，其低毒特性使它可以运用到钙钛矿太阳能电池的制造中。这一发现，无疑为太阳能商业化技术扫清了一个障碍，并有望引爆下一次太阳能工业领域的革命。

钙钛矿被称为“神奇材料”，是拥有钛酸钙晶体结构的材料之一。它在太阳能利用方面，它几乎与硅材料有着同样的优势：效率高、成本低。

通过将甲胺和乙腈相结合，科学家们制备出一种低沸点、低粘度的澄清溶剂。利用这一溶剂，可以在室温下迅速沉淀出钙钛矿薄膜，而这种薄膜是大型太阳能电池板的良好涂覆材料。科学家们将这一研究成果发表在期刊 Energy & Environmental Science上。

牛津大学物理学院兼该文首席作者Nakita Noel 说：“目前为止，除此之外只有三种溶剂可以用于制备钙钛矿太阳能电池，且均具有毒性，导致太阳能电池应用的推迟。另外，要想制备转换效率最高的钙钛矿太阳能电池，需要用到溶剂淬火的制备方法，但这一方法却始终未能从实验室走进实际生产实践中去。气相沉积能很好地解决这一问题，却带来了更高的生产成本。而我们研制出的制备方法价格低廉，并能结合溶剂法的优势。”

Nakita Noel 补充说道：“为此，我们现在制备出第一种澄清、低沸点、低粘度的溶剂。这一突破最让人激动的地方在于，它在大幅减少溶剂毒性的同时，不损害材料的太阳能转换效率。”

近些年，钙钛矿太阳能电池逐渐占据光伏电池中的领先水平，几乎能与一些发展完善的太阳能电池的转换效率一较高下，例如已经遍布世界各地的无机薄膜多晶硅太阳能板。钙钛矿具有最短的“能量偿还时间”，即材料储存可供其产品应用的能量的耗时。

同样来自牛津物理学院的该论文合作者Bernard Wenger 说：“要想在人们的房顶看到这种钙钛矿太阳能电池板，可能还需要过上一段时间，但我们已经向着这一方向迈出了重要的一步。”

牛津大学是钙钛矿太阳能电池研究领域的先驱，在这里，研究人员第一个发现这一材料有着低成本、高效率的巨大潜力。

原文链接：New solvent system removes barrier to large perovskite solar panels.

文献链接：A low viscosity, low boiling point, clean solvent system for the rapid crystallisation of highly specular perovskite films.

本文由编辑部杨超提供素材，张文扬编译，点我加入材料人编辑部。