钙钛矿太阳能电池(PSC)因其高效率和低生产成本而被视为下一代光伏的有前途的技术。这有可能改变可再生能源行业。尽管有这种潜力，但目前的逐层制造方法存在阻碍PSCs广泛商业化的障碍。 幸运的是，香港城市大学和美国国家可再生能源实验室的研究人员最近合作开发了一种创新的一步法溶液包衣工艺，简化了制造程序并减少了PSC商业化的障碍。
是次研究的联合负责人、城大化学系助理教授朱宗龙博士表示：「在不牺牲器件效率的情况下减少器件加工步骤的次数，将有助于降低工艺复杂性和制造成本，从而提高PSC的可制造性。」
“我们通过一种新颖的方法解决了制造问题，该方法在一步中共同处理空穴选择性接触和钙钛矿层，从而为倒置钙钛矿太阳能电池提供了24.5%的先进效率和出色的稳定性。这有助于使技术的商业化更近一步，“他说。
通常，PSCs是使用逐层工艺制造的，该过程涉及将太阳能电池的不同层依次沉积在一起。虽然这种方法已成功生产高性能钙钛矿太阳能电池，但它会导致可能阻碍其商业化的问题，例如制造成本增加、均匀性和可重复性不令人满意。
大面积钙钛矿薄膜
通过一步法溶液刀片涂层方法制造的大面积钙钛矿薄膜(5 x 5 cm)。学分：朱宗龙博士研究小组/香港城市大学
为了提高PSC的可制造性，朱博士与NREL的Joseph M. Luther博士合作，共同发明了一种制造高效倒钙钛矿太阳能电池的新方法，其中空穴选择性接触和钙钛矿光吸收剂可以在单个溶液涂层程序中自发形成。
他们发现，如果将特定的膦酸或羧酸添加到钙钛矿前体溶液中，该溶液将在钙钛矿薄膜加工过程中自组装在氧化铟锡衬底上。它们形成坚固的自组装单层，作为钙钛矿结晶时出色的空穴选择性接触。这种单一溶液涂层工艺不仅解决了润湿性问题，而且还通过同时创建空穴选择性接触和钙钛矿光吸收剂来简化器件制造，而不是传统的逐层工艺。
新创建的PSC器件具有24.5%的功率转换效率，即使在连续照明下以最大功率点运行90，1小时后，也可以保持其初始效率的200%以上。其效率可与市场上类似的 PSC 相媲美。
合作团队还表明，新方法与各种自组装单层分子系统，钙钛矿成分，溶剂和可扩展的加工方法(例如旋涂和刀片涂层技术)兼容。采用新方法制造的PSC与其他方法生产的PSC具有相当的性能。
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