纤纳光电颜步一&浙江大学史乐Sci. Adv.:钙钛矿太阳能电池制造中高价值有机溶剂的回收与再利用

来源:知光谷发布时间:2025-08-25 16:32:52

高价值有机溶剂的回收在多个行业中至关重要但极具挑战性。以钙钛矿太阳能电池(PSC)为例,其制造过程中需大量使用如N,N-二甲基甲酰胺(DMF)等溶剂。传统回收方法效率低、成本高、能耗大。

为此,纤纳光电颜步一和浙江大学史乐等人开发了一种多级气隙膜蒸馏(MAMD)系统,利用工业废热从废液中高效回收DMF。该系统可将DMF富集因子提高至314(浓度从0.3 wt% 提升至94.2 wt%),并稳定运行超过60小时。

回收后的DMF(94.2 wt%)用于钙钛矿微型组件的制备,其认证稳定输出效率达19.97%。效率偏差小、转换效率高、滞后效应弱,表明回收DMF适用于工业化生产。该MAMD系统有望显著降低环境足迹,推动钙钛矿太阳能电池的可持续制造。

文章亮点:

高效富集与循环利用:

开发的多级气隙膜蒸馏(MAMD)系统可将DMF从0.3 wt% 的低浓度废液中富集至94.2 wt%,富集因子高达314,并实现60小时以上稳定运行。

工业废热驱动,绿色低碳:

系统利用工业废热(如废气、热水)作为能源,显著降低能耗与运行成本,具备良好的工业应用前景。

回收溶剂性能优异:

使用回收DMF制备的钙钛矿微型组件效率达19.97%,与商用高纯DMF性能相当,且通过IEC61215标准紫外老化测试,稳定性良好。


Ziling Zheng et al. ,High-value organic solvent recovery and reuse in perovskite solar cell manufacturing.Sci. Adv.11,eadt6008(2025).

DOI:10.1126/sciadv.adt6008

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adt6008


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