中國科學院大連化學物理研究所薄膜太陽電池研究組研究員劉生忠團隊與陜西師范大學副研究員馮江山團隊合作，在大面積鈣鈦礦太陽電池研究方面取得進展?？蒲腥藛T采用真空沉積法并結合低溫退火策略制備出400cm2剛性和300cm2柔性高質量甲脒基鈣鈦礦薄膜，并將此薄膜運用到蒸發(fā)甲脒基鈣鈦礦太陽電池上，獲得了文獻可查蒸發(fā)鈣鈦礦太陽電池的最高轉換效率。

近年來，采用溶液法制備鈣鈦礦太陽電池進展迅速，小面積鈣鈦礦太陽電池轉換效率已達25.5%。然而，溶液法制備技術很難實現(xiàn)大面積均勻制備、高通量連續(xù)生產，并且溶液法制備技術造成鈣鈦礦電池中存在溶劑殘留，進而影響鈣鈦礦太陽電池的穩(wěn)定性。

該工作采取真空交替沉積技術并結合低真空低溫退火策略，有效調控鈣鈦礦薄膜的形核和晶粒生長，在400cm2剛性和300cm2柔性基底上實現(xiàn)大尺寸、高致密、高質量CsxFA1-xPbI3薄膜制備，結合Spiro-OMeTAD空穴傳輸層制備的鈣鈦礦太陽電池，轉換效率達21.32%，是文獻可查的真空法制備鈣鈦礦太陽電池的最高轉換效率。此外，科研人員結合真空法制備的空穴傳輸層，實現(xiàn)了全真空法制備鈣鈦礦太陽電池，轉換效率達18.89%。未封裝鈣鈦礦太陽電池可在空氣環(huán)境下暗態(tài)保存189天，效率提升1%，表明全真空法制備鈣鈦礦太陽電池具有較高穩(wěn)定性。研究表明，全真空法制備技術可以實現(xiàn)高效率、高穩(wěn)定性鈣鈦礦太陽電池的大面積、高通量制備，對于推動鈣鈦礦太陽電池的產業(yè)化具有重要意義。

相關研究成果以High-Throughput Large-Area Vacuum Deposition for High-Performance Formamidine-based Perovskite Solar Cells為題，發(fā)表在《能源與環(huán)境科學》上。論文第一作者為馮江山和大連化物所助理研究員焦玉驍。研究工作得到中科院戰(zhàn)略性先導科技專項（A類）“臨近空間科學實驗系統(tǒng)”、國家自然科學基金、中央高?；鸷椭锌圃褐R創(chuàng)新工程等的支持。

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真空沉積示意圖及剛、柔性甲脒基鈣鈦礦薄膜