常超&肖科&谭海仁Science新突破：环保溶剂体系+边缘保护策略，钙钛矿模组通过全部IEC可靠性测试

钙钛矿光伏商业化需要克服三个关键障碍：制造过程中使用有毒溶剂、大面积钙钛矿薄膜质量不均一、以及运行可靠性有限。

本文国防科技创新研究院常超、南京大学肖科和谭海仁等人通过开发一种基于绿色溶剂（γ-戊内酯/2-甲基四氢呋喃/二甲基亚砜）的墨水及溶剂限制边缘保护策略，在环境空气条件下实现了缺陷最小化钙钛矿薄膜的大规模制备。这些方法成功制备出7200平方厘米的钙钛矿光伏模组，其总面积稳态效率达到17.2%（经美国国家可再生能源实验室认证），并全部通过IEC 61215可靠性标准测试（经TÜV Rheinland认证）。

该工作为钙钛矿光伏的商业化生产提供了一条环境友好的可行路径。
研究亮点：

1. 绿色溶剂体系突破毒性瓶颈：采用γ-戊内酯（GVL）/2-甲基四氢呋喃（2-MeTHF）/DMSO混合溶剂，替代传统有毒溶剂（如DMF、NMP），实现环境友好、空气兼容的大规模墨水制备。

2. 边缘保护策略提升膜层均匀性：提出溶剂限制边缘保护策略，通过表面活性剂TAC调控墨水表面张力与挥发动力学，显著抑制薄膜边缘结晶缺陷，确保米级尺度薄膜的高均匀性。

3. 大面积模组获认证效率与全项可靠性通过：制备出7200 cm²钙钛矿光伏模组，获NREL认证稳态效率17.2%，并首次通过全部IEC 61215:2021标准测试（包括湿热、热循环、紫外、PID等），展现出强大的商业化可靠性。

Yinke Wang et al. ,Improved solvent systems for commercially viable perovskite photovoltaic modules.Science390,1021-1028(2025).

DOI:10.1126/science.adz0091

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adz0091

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