钙钛矿被分解成稳定的太阳能电池

瑞士的科学家们去年制造了第一个具有认可效率的钙钛矿太阳能电池现在已经超过了他们自己的记录。被美国唯一的太阳能电池测试实验室之一认可，他们的新Cell的认证效率为19.6%．

钙钛矿太阳能电池的发展绝不是缓慢的。在过去的六年中，效率提高了18%以上，一些人认为钙钛矿设备最终可能会使硅基技术黯然失色。

但官方认可的效率值却很少。要达到认证，一个1cm²太阳能电池在暴露于1000Wm时必须保持稳定1000小时²的阳光。基于这些标准，国家测试中心几乎无法验证钙钛矿的任何效率测量，因为一些电池在空气中自发降解，或者太小而无法测试。

据介绍，部分问题可能源于一些钙钛矿器件的制造方式Michael Gratzel瑞士洛桑综合理工学院Fédérale (EPFL)。他说:“钙钛矿界使用这种抗溶剂方法。”这涉及到在二氧化钛衬底上旋涂钙钛矿溶液，通常含有溶剂-丁内酯(GBL)，二甲酰胺(DMF)和二甲亚砜(DMSO)。当溶液旋转时，氯苯被添加到中心，它在表面扩散并刺激钙钛矿膜的生长。

产生的薄膜往往是不均匀的，充满了杂质。Grätzel网站上说:“如果你旋转滴液，它的中间部分会比边缘部分多，这就造成了反溶剂的问题。”氯苯也是有毒的，是一种不受欢迎的化学物质。

Grätzel的组织采取了不同的方法。他说，这简单得令人尴尬。“我们发现的捷径就是使用这种温和的(真空)方法，只需几秒钟，就可以去除抗溶剂。”

研究小组没有使用抗溶剂来析出钙钛矿薄膜，而是使用了20秒的真空。这种真空闪速溶液处理(VASP)去除了GBL和DMF溶剂，留下了一层光滑的dmso -钙钛矿薄膜，完全覆盖在衬底上。然后将薄膜加热到100°C以去除DMSO。

Grätzel说:“它提供了一种在低温和非常温和的真空下获得高质量电子级钙钛矿的方法——你永远不会超过100℃。”这种真空非常温和，可以用喷水泵产生。

当钙钛矿被纳入太阳能电池结构时，制造过程中如此小的变化对其稳定性和效率有很大的影响。研究小组记录了1厘米的最大电能转换效率为20.5%²细胞。在总部位于美国的认可测试实验室Newport进行测试时，该值被修正为19.6%。EPFL小组还发现，细胞在空气中保持稳定长达39天。

伊娃·昂格尔，博士后研究员隆德大学他的研究一直致力于突出钙钛矿稳定性问题，VASP因其可扩展性而具有吸引力。她说:“在效率方面所取得的结果与使用‘溶剂滴注’方法所取得的结果相当，但VASP在更大面积的处理中可能更可行。”