1.减少毒性和成本
NATURECOMMUNICATIONS
()13:89
成本管理和有毒废物的产生是钙钛矿光电器件商业化之前必须解决的两个关键问题。作者报告了一种用于高效钙钛矿太阳能电池的环保且具有成本效益的制造的开创性策略。该策略涉及使用高挥发性共溶剂，将钙钛矿前体稀释至较低浓度（0.5M），同时保持与高浓度（1.4M）溶液相似的薄膜质量和器件性能，可减少70%以上的有毒废物和材料成本。机理见解揭示了共溶剂的超快速蒸发以及用共溶剂稀释后前体胶体化学的有益改变，原位研究和理论模拟证实了这一点。共溶剂调节的前体胶体性质也有助于增强前体溶液的稳定性，从而扩大其处理窗口，从而最大限度地减少浪费。这种策略在不同的钙钛矿成分中普遍成功，并且使用工业旋涂从小型设备扩展到大型模块，有可能简化钙钛矿技术从实验室到工厂的转化。
作为概念验证，作者在广泛使用的三阳离子钙钛矿(Cs0.05(FA0.9MA0.1)0.95Pb(I0.9Br0.1)3)上研究了作者与THF的共溶剂稀释策略。将对照前体溶液溶解在不同浓度的DMF/DMSO(4/1,v/v)混合物中，分别为1.40、0.93、0.70和0.47M。对于目标样品，高浓度1.40M对照用不同体积的THF稀释前体溶液（即，稀释v%THF可获得0.47M的浓度）。为简化标记，1.4M对照溶液、v%DMF/DMSO和v%THF共溶剂稀释溶液在文中分别表示为C-1.40、C-0.47和T-0.47M。钙钛矿薄膜使用广泛采用的一步旋涂和反溶剂滴注法用上述前体溶液制造。从图中的扫描电子显微镜（SEM）顶视图图像，观察到态在C-1.40M中表现出大晶粒的紧凑特征。然而，C-0.47M薄膜形貌较差，含有小晶粒、表面覆盖度差和针孔，而在T-0.47M样品中，形貌极其致密，晶粒尺寸大且均匀。
