在能源革命的浪潮之巅,钙钛矿太阳能技术以其惊人的效率攀升速度,被视为下一代光伏的核心答案。然而,通往商业化的道路上始终横亘着三座大山:有毒溶剂、大面积制备的不均一性、以及长期可靠性的疑虑。这些挑战不解决,钙钛矿的产业化梦想就难以照进现实。
最近,一项发表于顶级期刊《Science》的重磅研究 (Improved solvent systems for commercially viable perovskite photovoltaic modules),为我们带来了突破性的解决方案。它不仅仅是一篇论文,更像是一份指向商业化终点的“工艺路线图”。
核心突破:绿色溶剂与边缘保护策略
该研究团队直击产业化的痛点,取得了两项关键进展:
1. 开创性绿色溶剂墨水:研究人员开发了一种基于 γ-戊内酯、2-甲基四氢呋喃和二甲基亚砜 的混合溶剂体系。这一配方大幅减少了传统有毒溶剂(如DMF、NMP等)的使用,从源头上实现了更环保、更安全的制造工艺。
2. 溶剂限域边缘保护策略:这项独特的工艺技术,能够有效控制钙钛矿薄膜在干燥和结晶过程中的溶剂流动,从而显著减少大面积薄膜的缺陷,确保了从实验室小片到平方米级组件性能的一致性。
惊艳成果:效率与可靠性的双重认证
凭借上述创新,研究在产业化尺度上取得了令人信服的成果:
· 大面积制造:在环境空气条件下,成功制备了缺陷最小化的钙钛矿薄膜。
· 高效率模块:制造出面积达7200平方厘米的完整光伏模块,其总面积的稳态效率达到17.2%,并获得了美国国家可再生能源实验室的认证。
· 高可靠性:该模块成功通过了TÜV Rheinland依据IEC 61215标准进行的所有可靠性测试,这意味着其在湿热、紫外、冷热循环等严苛环境下的长期稳定性得到了权威验证。
这项研究清晰地证明,通过材料革新与工艺优化,钙钛矿光伏技术完全有能力同时满足高性能、高稳定性、环保制造的工业化要求。
顶尖的科研思想,需要顶尖的材料支撑才能转化为现实。这篇论文所勾勒的绿色、高效、稳定的制造蓝图,正是百灵威长期关注并致力服务的核心方向。
我们深知,从“论文里的配方”到“产线上的墨水”,每一步都离不开高纯度、高一致性、可规模化供应的关键材料。无论是革新性的绿色溶剂组合,还是实现均匀结晶所需的高纯前驱体,或是提升薄膜质量与稳定性的功能性添加剂,材料的品质直接决定了工艺的天花板。
百灵威凭借在高端化学材料领域深厚的积累,能够为钙钛矿的研究与中试提供全面、可靠的材料解决方案。我们不仅提供产品,更致力于成为产学研链条中的粘合剂,支持我们的合作伙伴将如同上述研究一样的杰出创意,加速推向产业化落地。
探索前沿,赋能制造。让百灵威的材料科学专长,助您跨越从实验室到商业化的最后一公里。
PEDOT:PSS (4083) 作为经典空穴传输材料,搭配三(五氟苯基)硼修饰剂,可优化能级匹配,提升电荷提取效率。
| 品名 | CAS | 货号 |
|---|---|---|
| PEDOT: PSS(CLEVIOS™ P VP AI 4083), from Heraeus PEDOT: PSS, 型号为4083 | 155090-83-8 | 927751 |
| 2-Thiopheneethylammonium chloride, 99.8%, for perovskite solar cell 2-噻吩乙基氯化铵 | / | 9242299 |
二氧化锡(IV) 和富勒烯 C60 提供高效电子传输能力,减少界面复合,提高器件光电转换效率。
| 品名 | CAS | 货号 |
|---|---|---|
| Tin(IV) oxide, 3 - 6 nm, 5% in H2O colloidal dispersion 二氧化锡(IV) | 18282-10-5 | 911753 |
| Fullerene C60, 99.5% 富勒烯 C60 | 99685-96-8 | 371111 |
碘化铅(II)、氯化铅(II) 和二溴化铅 作为钙钛矿活性层核心原料,确保高纯度和可控结晶生长。
| 品名 | CAS | 货号 |
|---|---|---|
| Lead iodide, 99.999%, for perovskite solar cell, super dry large crystal 碘化铅 | 10101-63-0 | 979463 |
| Lead(II) chloride, 99.99%, anhydrous, trace metals basis 氯化铅(II) | 7758-95-4 | 953759新 |
| Lead(II) bromide, 99.999%, anhydrous, trace metals basis 二溴化铅 | 10031-22-8 | 927140 |
双(三氟甲磺酰)亚胺锂 (LiTFSI)、六氟磷酸锂 和 1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐 可调控薄膜形貌,优化载流子传输性能。
| 品名 | CAS | 货号 |
|---|---|---|
| Lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, 99% 双(三氟甲磺酰)亚胺锂 | 90076-65-6 | 221472 |
| Lithium hexafluorophosphate, 99% 六氟磷酸锂 | 21324-40-3 | 935807 |
溴化铯 和 碘化铯 有效钝化晶界缺陷,提升器件稳定性和开路电压。
| 品名 | CAS | 货号 |
|---|---|---|
| Cesium bromide, 99.999%, for perovskite solar cell, superdry 溴化铯 | 7787-69-1 | 988557 |
| Bismuth(III) iodide, 99.999%, trace metals basis 碘化铋 | 7787-64-6 | 993003 |
甲脒氢碘酸盐 和 丁胺氢碘酸盐 用于调控钙钛矿结晶过程,改善薄膜均匀性和光电性能。
| 品名 | CAS | 货号 |
|---|---|---|
| Formamidine hydroiodide, 99.99%, for perovskite solar cell 甲脒氢碘酸盐 | 879643-71-7 | 956035 |
| Butylamine hydroiodide, 98% 丁胺氢碘酸盐 | 36945-08-1 | 9005453 |
FTO 导电玻璃 具有高透光性和优异导电性,是钙钛矿太阳能电池的理想衬底选择。
| 品名 | CAS | 货号 |
|---|---|---|
| FTO glass, L × W × thickness 15 mm × 15 mm × 2.2 mm, surface resistivity 12-14 ω/sq, transmittance: 88%-90%, 1 ea=36 pcs FTO 导电玻璃 | / | 9250409 |
2-噻吩乙基氯化铵 等特殊添加剂可进一步优化界面特性,提升器件整体性能。
| 品名 | CAS | 货号 |
|---|---|---|
| 1-Butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide, 99% 1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐 | 174899-83-3 | 966165 |
| Tris(pentafluorophenyl)borane, 97% 三(五氟苯基)硼 | 1109-15-5 | 116849 |
| 品名 | CAS | 货号 |
|---|---|---|
| Digital stainless steel hotplate magnetic stirrer, with heating, heating temperature range: RT 340℃, power 550 W 数显不锈钢加热磁力搅拌器 | / | 1122416 |
| Laboratory consumables, disposable dispenser for laboratory use (without needle), limited to scientific research use only, 2-piece, pp, 5 ml 实验室耗材, 实验室用一次性加液器(无针头), 仅限科研使用 | / | 972645 |
| Magnetic stir bar, PTFE-coated, egg-shaped, A100 (6*10mm), 5 pcs/pack 聚四氟乙烯磁力搅拌子,椭圆型 | / | 1482821 |
| Magnetic stir bar, PTFE-coated, egg-shaped, A200(8-9mm*20mm), 5 pcs/pack 聚四氟乙烯磁力搅拌子,椭圆型 | / | 978702 |
| Short screw thread vials, 2ml, 9mm, 11.6×32mm, with marking spot, clear, large opening 短螺纹样品瓶 ,2ml, 9mm, 11.6×32mm, 透明, 广口, 带书写签 | / | 917753 |
| Plastic beaker, 30ml, PP, clear, ml/oz double scale, ribs for easy stacking, 10 pcs/pack 塑料烧杯 | / | 914647 |
| 品名 | CAS | 货号 |
|---|---|---|
| FindMolecule IMS, Industry 实验室库存管理系统服务 | / | 9269006 |
| Bio-Vanguard® Antimicrobial Rinse-free Foaming Hand Sanitizer 清萨灵®泡沫抗菌免水洗手液 | / | 965255 |