EES：抛弃旋涂机！自铺展钙钛矿薄膜突破100 cm²，空气中一步成型

来源：知光谷发布时间：2025-10-27 13:41:44

钙钛矿薄膜通常需借助多种沉积设备制备，而自铺展方法提供了一种无需设备的简易替代方案。然而，此前该方法仅限于制备小面积圆形薄膜。

本研究广东工业大学丁黎明等人提出通过溶剂与固态添加剂调控钙钛矿溶液的铺展与结晶行为，成功在空气中通过自铺展制备出大面积（达100 cm²）钙钛矿薄膜。利用原位光吸收光谱揭示了不同添加剂对结晶路径的影响，无需反溶剂或真空辅助即获得高质量薄膜，相应太阳能电池效率达23.61%。此外，我们开发了无激光P2/P3划线工艺，实现97.3%的高几何填充因子与19.88%的模组效率（有效面积14.1 cm²），创下无激光加工钙钛矿模组的最高纪录。

本研究为高性能钙钛矿电池与模组提供了一条可扩展、低成本的制备路径。

文章亮点：

实现空气中大面积（100 cm²）钙钛矿薄膜的自铺展制备：通过溶剂（异丙醇）与双添加剂（MACl+OACl）协同调控溶液铺展与结晶过程，突破传统自铺展方法仅能制备小面积圆形薄膜的限制。
利用原位光谱揭示添加剂调控的结晶机制：发现不同添加剂组合可引导MAPbI₃、2D相或4H/6H中间相的形成路径，最终均转化为高质量α-FAPbI₃相，为结晶调控提供理论依据。
开发无激光模组工艺，创效率纪录：采用机械划线（P2）与掩模蒸镀（P3）替代激光，实现97.3%高几何填充因子与19.88%模组效率（有效面积），为无激光加工钙钛矿模组的最高水平。