Мы с удовольствием хотим поделиться результатами работы команды ученых из Назарбаев Университета и Гонконгского Политехнического Университета по использованию криогенного процесса для перовскитных солнечных элементов без использования анти-растворителей.  Этот проект является экологичной техникой для производства перовскитов с устранением вредных химических веществ.

С увеличением эффективности с 3,8% в 2009 году до 22,7% в конце 2017 года солнечные элементы на основе перовскита стремительно развиваются. Перовскитные солнечные батареи легче и дешевле кремниевых, а сами элементы можно делать тонкими и гибкими.

Обычно для изготовления тонких пленок смешанного перовскита используются анти-растворители, однако этот метод неудобен для крупномасштабного производства в промышленности, поскольку качество конечной перовскитной пленки критически зависит от множества параметров при добавлении анти-растворителя. К тому же, анти-растворители, которые используются при производстве, являются токсичными и вредными для окружающей среды.

Ученые из Назарбаев Университета и Гонконгского Политехнического Университета - Анни Нг, Чарльз Сурья, Чживэй Рен, Ханьлинь Ху, Патрик В. К. Фонг, Цянь Шен, Син Ханг Чунг, Пинли Цинь, Джин-Вук Ли, Александра Б. Джуришич, Шу Конг Со, Ганг Ли и Ян Ян продемонстрировали четырехэтапный процесс, включающий нанесение покрытия прекурсором методом центрифугирования, криогенная обработка, процесс сушки феном для удаления растворителя, и термический отжиг.

Этот уникальный метод усиливает контроль над процессом роста перовскита, временное окно для формирования пленки может быть увеличено, что позволяет лучше контролировать процесс роста, получая однородную пленку.

Предложенная стратегия имеет универсальное применение для различных смешанных перовскитов и легко масштабируется для больших областей устройств без потребления анти-растворителей, что является важным прорывом в направлении экологически чистого производства.

Другим важным атрибутом предлагаемой криоуправляемой техники является простота масштабирования за счет использования криогенной обработки для подложек большой площади. В будущем группа заменит процесс покрытия методом центрифугирования другими типами крупномасштабных технологий обработки растворов и будет использовать зеленые растворители для дальнейшего улучшения процесса.