半导体的溶液处理对于具有成本效益的电子产品和光电子产品的高通量生产非常有前景。尽管混合钙钛矿在各种设备应用中具有潜力，但在开发高质量材料的同时提高加工再现性和可扩展性方面仍然存在挑战。日前，来自北京理工大学等单位的研究人员报告了一种液体介质退火 (LMA) 技术，该技术创造了一个强大的化学环境和恒定的加热场，以调节整个薄膜的晶体生长。该工艺助力钙钛矿太阳能电池产业化制备。相关论文发表在最新一期国际顶刊《Science》。https://science.sciencemag.org/content/373/6554/561
该方法生产的薄膜具有高结晶度、更少的缺陷、所需的化学计量和整体薄膜均匀性。由此产生的钙钛矿太阳能电池 (PSC) 产生 24.04% 的稳定功率输出（认证为 23.7%，0.08 cm2），并在运行 2000 小时后保持其初始功率转换效率 (PCE) 的 95%。此外，1 cm2 PSC 的稳定输出功率为 23.15%（经认证的 PCE 为 22.3%），并在运行 1120 小时后保持其初始 PCE 的 90%，这说明了其可扩展制造的可行性。LMA 对气候的依赖性较小，并在内部生产设备，全年性能差异可忽略不计。因此，该方法为以可扩展和可重复的方式提高钙钛矿薄膜和光伏器件的质量开辟了一条新的有效途径。图1 钙钛矿薄膜在液相介质中退火的流程及机理示意图
图2 钙钛矿薄膜在传统退火模式下以及在液相介质退火下的热场分布和表面形貌
