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近日，清華-伯克利深圳學(xué)院康飛宇教授、韋國丹助理教授聯(lián)合中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究所李江宇教授和華南理工大學(xué)發(fā)光材料與器件國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱旭輝教授，在材料領(lǐng)域國際頂刊《先進(jìn)材料》（Advanced Materials）上發(fā)表題為“通過綠色反溶劑工程抑制缺陷誘導(dǎo)的非輻射復(fù)合以實(shí)現(xiàn)高效鈣鈦礦太陽能電池”（Suppressing Defects-Induced Non-Radiative Recombination for Efficient Perovskite Solar Cells through Green Anti-Solvent Engineering）的研究論文，報(bào)道了采用綠色反溶劑處理獲得的高質(zhì)量鈣鈦礦膜，抑制缺陷誘導(dǎo)的非輻射復(fù)合，從而實(shí)現(xiàn)高效的鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）。

由于其具有可調(diào)控帶隙、低激子結(jié)合能、高載流子遷移率和長載流子擴(kuò)散長度，有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦（Perovskite）受到了廣泛的關(guān)注。有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）因其高效率和低成本得到越來越多的研究。為了進(jìn)一步改善PSCs的效率，本課題前期在成分工程（RSC Adv.,2019, 9, 30534–30540）、能級(jí)工程（ACS Energy Lett.2019, 4, 2491 2499）、形貌優(yōu)化（IEEE 46th PVSC,2019, 1195-1199）等方面做了大量工作。然而傳統(tǒng)的一步溶液加工法所制備的鈣鈦礦薄膜通常易遭受由缺陷引起的非輻射復(fù)合，這嚴(yán)重阻礙了器件性能的提高。反溶劑工程已被證明可有效地調(diào)節(jié)晶體成核和晶粒長大，但是，實(shí)現(xiàn)高效的器件所需要的反溶劑的量很大，而且更嚴(yán)重的是，其中大多數(shù)反溶劑都是有毒的，如致癌溶劑氯苯和甲苯。顯然，毒性與綠色化學(xué)的工業(yè)發(fā)展理念相悖，這已成為實(shí)現(xiàn)低成本溶液法大面積生產(chǎn)的主要障礙。

通過使用溶解在乙醇（Eth）的MABr（MABr-Eth）作為綠色反溶劑處理的鈣鈦礦薄膜，既增加晶粒尺寸以及鈣鈦礦的結(jié)晶度，又可以鈍化表面缺陷；再者，MABr可與由乙醇洗滌分解Cs0.15FA0.85PbI3生成的PbI2反應(yīng)，避免鈣鈦礦損失，增強(qiáng)光的吸收。此情況下，制備的反式平面異質(zhì)結(jié)器件ITO/PTAA/Cs0.15FA0.85PbI3/PC61BM/Phen-NADPO/Ag的最佳能量轉(zhuǎn)換效率（PCE）為21.53%。此外，相應(yīng)的PSCs具有更好的存儲(chǔ)和光穩(wěn)定性。

原標(biāo)題：清華-伯克利深圳學(xué)院團(tuán)隊(duì)在綠色反溶劑抑制非輻射復(fù)合實(shí)現(xiàn)高效鈣鈦礦太陽能電池方面取得新進(jìn)展