南昌大学姚凯AM：均匀性调控策略实现全绒面钙钛矿/硅叠层电池的工业级沉积

将工业级晶体硅与金属卤化物钙钛矿以叠层结构结合已成为研究热点。尽管已有混合沉积方法实现钙钛矿在绒面硅上的保形和可扩展生长，但这种干/湿法面临反应不完全和相杂质的问题，制约其规模化制备。

本文南昌大学姚凯等人提出了一种协同策略，通过狭缝涂布中的溶剂工程结合近红外辐照预热，实现对有机盐渗透的均匀性调控。混合溶剂的使用通过平衡溶剂蒸发速率和反应物扩散速率，有助于获得纯相且均匀的钙钛矿薄膜。此外，近红外能量可在空气中直接快速加热大面积钙钛矿湿膜，从而控制溶剂挥发以实现均匀相变。

该策略使基于工业晶硅电池、在空气中制备的钙钛矿-硅叠层器件在1.0 cm²有效面积上实现30.95%（认证30.6%）的效率，并在110 cm²孔径面积上获得27.1%的效率。封装后的大面积器件在最大功率点跟踪1100小时后仍保持89%的初始输出。

文章亮点

1. 溶剂工程与近红外预热协同调控：采用乙醇/异丁醇混合溶剂平衡蒸发与扩散速率，结合NIR预热实现快速均匀干燥，显著提升钙钛矿薄膜的相纯度和成分均匀性。

2. 大面积均匀制备突破：在M6尺寸（166×166 mm）工业绒面硅上实现钙钛矿薄膜厚度偏差仅约1%，PL和XRD显示宏观-微观尺度均匀性优异，为产业化奠定基础。

3. 叠层器件效率与稳定性双突破：小面积（1 cm²）器件认证效率达30.6%，110 cm²大面积器件效率达27.1%，均为行业领先水平；封装器件在MPP跟踪1100小时后仍保持89%初始效率，稳定性突出。

Z. Liu, S. Yang, Y. Tian, et al. “ Homogeneity Regulation in Sequential Fabricated Perovskite Film for Industrial-Scale Deposition of Fully-Textured Perovskite/Silicon Tandem Cells.” Adv. Mater. (2025): e11177.

https://doi.org/10.1002/adma.202511177

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