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黃維院士、陳永華教授課題組鈣鈦礦太陽能電池研究成果登上《自然》雜志
時間：2022-11-10
來源：
作者：柔性電子（未來技術）學院
攝影： 編輯：楊筱奕
上傳：
11月10日，國際權威期刊《自然》在線發表了我校柔性電子（未來技術）學院黃維院士和陳永華教授團隊通過離子液體醋酸甲胺(MAAc)創造性地制備出長期穩定的鈣鈦礦印刷油墨，應用于制備圖案化的絲網印刷鈣鈦礦薄膜和全絲網印刷鈣鈦礦光伏器件。博士研究生陳暢順、碩士研究生陳健鑫、韓虎忱和博士研究生晁凌鋒為本文共同第一作者，我校柔性電子（未來技術）學院為本文第一作者和通訊作者單位。
印刷鈣鈦礦光伏薄膜及器件工藝多種多樣，包括刮涂法、噴墨打印、涂布法、絲網印刷等，其中絲網印刷技術被認為具有工藝簡單、效率高、圖案化易、成本低等突出優點，是鈣鈦礦太陽能電池產業化的理想技術。目前，采用絲網印刷技術制備鈣鈦礦光伏器件的緩沖層和電極已有較多成果報道。然而，絲網印刷制備鈣鈦礦活性層一直是科學界的難題，其關鍵問題是現有的低粘度有機溶劑體系難以應用于絲網印刷制備鈣鈦礦薄膜，限制了低成本絲網印刷鈣鈦礦光伏器件的發展。
針對這一難題，黃維院士和陳永華教授團隊首次提出了粘度可控、組分可調、空氣穩定的離子液體鈣鈦礦印刷油墨，用于絲網印刷圖案化的鈣鈦礦薄膜，實現了超過20 cm s-1的印刷速率和接近100%的原料利用率，以“點-線-面”的相轉移方式精確地控制鈣鈦礦薄膜的形貌。他們通過絲網印刷薄膜的動力學調控和器件結構優化，制備出全絲網印刷鈣鈦礦光伏器件，一臺設備解決全部功能層制備，顯著降低了設備需求、技術兼容性和制備成本。未封裝的器件在最大功率點恒定光照300小時后，保持其初始效率的96.75％。這一創新成果（“Perovskite solar cells based on screen-printed thin films, DOI:10.1038/s41586-022-05346-0.”）于11月10日發表于國際頂級期刊Nature（《自然》）上。
該工作是由我校柔性電子（未來技術）學院黃維院士和陳永華教授團隊獨立提出并完成，受到中國科學院上海硅酸鹽研究所楊松旺研究員的支持。
原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41586-022-05346-0
作者：柔性電子（未來技術）學院；審核：馬明輝、安眾福
