姚淑娟 孟哈日巴拉

(1. 河南理工大学 材料科学与工程学院，河南 焦作 454000；2. 河南大学 环境友好无机材料重点实验室培养基地，河南 焦作 454000)

卤化物钙钛矿太阳能电池在2009年首次以3.8%[1]的功率转换效率(PCE)出现，随后三年内突破10%[2]，十年内突破20%[3]。在此期间，使用了一步溶液法、两步顺序沉积法或气相沉积工艺或热蒸镀法等等，方能有此等进步。然而，在2014年引入的反溶剂结晶技术，才是能够大规模提升钙钛矿太阳能电池效率的绝佳技术。

反溶剂结晶技术最初广泛应用于制药工业，通过加入反溶剂使得溶质变得相对不溶，以此来从原始溶剂中结晶出药物来合成药物。反溶剂可溶于原始溶剂中，但使的溶质不溶，导致原始溶液从过饱和不足区域变为亚稳区域或过饱和区域。因此，可以通过反溶剂的类型或体积比以及加入时间来控制药物的成核速率和晶粒生长。类似地，在制备过程中将反溶剂引入钙钛矿层时，钙钛矿前体的溶解度降低(因为钙钛矿前体中的大多数溶液都被去除或稀释)，使盐从溶液中快速沉淀出来，形成高覆盖率且光滑致密的膜[4]。

大家普遍认为在反溶剂辅助结晶法中，最终钙钛矿是通过包括甲基碘化铵(MAI)，碘化铅(PbI2)和二甲基亚砜(DMSO)的中间体形成的[5, 6]。因此，许多独立实验室采用中间/反溶剂结晶法提高设备效率。幸运的是，近年研究中，利用各种器件结构、钝化策略[7]、混合钙钛矿法[8]、混合反溶剂法[9]以及添加剂技术，其PCE上升至接近22%[10]。发现，最近有许多高效率的PSCs是通过反溶剂法得到的。……