实现高性能钙钛矿光伏器件的可扩展加工对其在可持续能源技术中的商业化至关重要。在各种可扩展技术中，刮涂法与真空淬火相结合，因其适用于连续生产（如卷对卷印刷）并具备调控薄膜干燥动力学的灵活性，成为大面积钙钛矿薄膜沉积的有力路径。然而，直接将适用于反溶剂辅助旋涂的钙钛矿墨水配方应用于真空辅助刮涂时，由于结晶动力学的差异，往往导致薄膜质量下降。
为解决这一问题，德国埃尔朗根-纽伦堡大学Shudi Qiu、Christoph J. Brabec、暨南大学麦耀华和郭飞等人发现，平衡控制过饱和速率与溶剂配位能力对于通过真空辅助刮涂获得高质量钙钛矿薄膜至关重要。通过将N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）引入墨水配方，我们实现了快速成核与可控晶体生长，获得了致密、大晶粒、无孔洞的薄膜。基于该策略，刮涂制备的钙钛矿太阳能电池和迷你组件的效率分别达到25.38%和23.22%，证明了该方法在钙钛矿太阳能电池规模化制备中的有效性与稳健性。
文章亮点：
- NMP调控结晶路径：在DMF/DMSO体系中引入少量NMP，有效平衡过饱和速率与配位能力，实现快速成核与可控晶体生长，获得致密无孔洞的钙钛矿薄膜。
- 刮涂器件效率突破：基于优化后的三元溶剂体系，刮涂制备的钙钛矿太阳能电池效率达25.38%，迷你组件（21.84 cm²）效率达23.22%，展现出优异的可扩展性。
- 稳定性显著提升：未封装器件在1000小时最大功率点跟踪后仍保持87%的初始效率，具备优异的操作稳定性与储存稳定性。
Balancing the supersaturation rate and coordination capability for upscaling high-performance perovskite photovoltaics
W. Peng, J. Wei, H. Li, W. Feng, M. Liu, T. Xu, S. Qiu, C. Liu, M. Wagner, A. Distler, C. J. Brabec, Y. Mai and F. Guo, Energy Environ. Sci., 2025, Accepted Manuscript , DOI: 10.1039/D5EE03888J
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/ee/d5ee03888j
