全丝网印刷钙钛矿光伏器件首次制成

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南京工业大学团队联合西北工业大学团队在钙钛矿薄膜制备领域取得突破，首次实现了丝网印刷钙钛矿油墨和薄膜的可控制备，并首次制备出高效稳定的全丝网印刷钙钛矿光伏器件。

丝网印刷制备钙钛矿活性层一直是科学界的难题，其关键问题是现有的低黏度有机溶剂体系难以应用于丝网印刷制备钙钛矿薄膜，限制了低成本丝网印刷钙钛矿光伏器件的发展。

联合团队首次提出了黏度可控、组分可调、空气稳定的离子液体钙钛矿印刷油墨，用于丝网印刷图案化的钙钛矿薄膜，实现了超过20厘米每秒的印刷速率和接近100%的原料利用率，以“点-线-面”的相转移方式精确地控制钙钛矿薄膜的形貌。通过离子液体醋酸甲胺（MAAc）创造性制备出长期稳定的钙钛矿印刷油墨，解决了钙钛矿器件放大化面临的科学与技术难题，加速钙钛矿光伏产业化进程。

钙钛矿薄膜沉积有旋涂法、刮涂法、喷墨印刷和丝网印刷等方法，这里的丝网印刷是指利用丝网镂孔版和印料，经刮印得到图形，具有工艺简单、效率高、图案化易、成本低等优点，被认为是钙钛矿太阳能电池产业化的理想技术。

据悉，此次研究中，团队开发出出效率为20.52%的丝网印刷钙钛矿光伏器件、14.98%的全丝网印刷钙钛矿光伏器件和11.80%的全丝网印刷钙钛矿光伏组件，未封装的器件在最大功率点恒定光照300小时后，能保持其初始效率的96.75%。

“钙钛矿电池在空气中的稳定性不好，怕湿、容易被氧化，制作过程需要在手套箱内完成，但用丝网印刷技术制备钙钛矿薄膜及器件，就可以在空气中制备，这将有利于推动钙钛矿电池的产业化应用。”陈永华说。

此次科研成果“基于丝网印刷薄膜的钙钛矿太阳能电池（Perovskite solar cells based on screen-printed thin films）”于11月9日在国际顶级期刊Nature(《自然》)在线发表。

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