日前,国际顶级期刊《科学》发表了我国科学家创造性提出的多功能“离子液体”作为溶剂替代传统有机溶剂制备钙钛矿光伏材料,实现了黑相甲脒铅碘钙钛矿在室温、高湿度环境下的稳定性,解决了传统钙钛矿光伏材料制备过程中的世界性难题。
专家指出,在传统认识中,钙钛矿光伏材料怕水、怕空气,尤其是以甲脒基钙钛矿为代表的钙钛矿光伏材料非常“敏感”,需要在惰性气体的保护下才能制备。目前,只有不超过5种溶剂能被应用到钙钛矿材料中,因而扩大应用受限。
我国科学家通过大量研究发现,离子液体独特的阴离子和阳离子结构能够在溶液中形成庞大的氢键网络,同时,有机阴离子与金属卤化物形成螯合物来调节前驱体溶液的性质。其独特的化学作用能够有效调控钙钛矿的结晶动力学过程,从而生长出高质量的钙钛矿薄膜。
此项科研成果,具有“绿色无毒、稳定高效、成本低廉”,将为钙钛矿太阳能电池的大规模生产利用创造前提条件,为实现碳达峰和碳中和目标助力,也将为世界能源进步贡献中国智慧。
刘代荣