The preparation of uniform, high-crystallinity planar perovskite films with high-aspect-ratio grains over a square-inch area is demonstrated. The best power conversion efficiency (PCE) of 16.3% (stabilized output of ≈15.6%) is obtained for a planar perovskite solar cell (PSC) with 1.2 cm2 active area, and the PCE jumps to 18.3% (stabilized output of ≈17.5%) for a PSC with a 0.12 cm2 active area.
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201502586/abstract
采用最新开发的制备方法，研究团队制得的超过1cm2的钙钛矿太阳能电池的效率超过了15%。来自布朗大学（Brown University）和美国国家可再生能源实验室（US NationalRenewable Energy Lab (NREL)）的研究人员在《先进材料》（AdvancedMaterials）期刊上报道了他们的这一进展。
钙钛矿是在太阳能领域引起轰动的一类晶体材料。钙钛矿太阳能电池的生产相对便宜，近年来它的光电转换效率也迅速提升。研究人员已经报道过了与传统硅电池可相媲美的、效率超过20%的钙钛矿太阳能电池。然而，到目前为止这都还只能局限于电池的尺寸在0.1cm2左右——即实验室测试优良条件，这太小了，以至于无法用于太阳能电池板。
“与其他成熟的光伏技术相比，测试效率时钙钛矿太阳能电池的尺寸太小，已经引起了一些人的质疑。但现在我们已经证明了，改善工艺，将电池的面积扩大到1cm2以上也能获得15%的转换效率。”布朗大学分子与纳米创新研究所主任、工程教授NitinPadture如是说。
在更大尺寸的钙钛矿太阳能电池上获得高效率已被证明是一个挑战，Padture说，“钙钛矿的问题在于，当你尝试采用传统方法来制作更大尺寸的薄膜时，你会发现薄膜中含有很明显的缺陷。”
布朗大学和NREL的研究人员在Padture实验室研究生Yuanyuan Zhou之前报道的方法的基础上进行了改善。这种方法涉及到在溶剂中溶解钙钛矿前驱体，在将其涂覆到基板上，接着浸泡于第二种溶剂（成为反溶剂），选择性的抓住前驱体-溶剂并将其去除。最后获得超光滑的钙钛矿晶体薄膜。
这项新研究当中，Zhou和NREL的博士后研究人员MengjinYang做了一个把戏使钙钛矿晶体长大。添加过量的有机前驱体作为“粘住”小的钙钛矿晶体，使其在热处理过程中合并成更大的晶体，同时热处理还会烧掉多余的前驱体。
Padture说：“熔剂法实现了大面积的全覆盖和均匀性。一旦可以实现覆盖，然后就可以增大晶体的尺寸了，最终获得了一个缺陷更少效率更高的薄膜。”最新的研究获得了15%的转换效率，这是一个好的开始，但还有提升余地。最终，他希望大面积的电池效率能够达到20-25%，他认为采用这种方法或类似的方法能够实现这一目标。
美国内布拉斯加大学林肯分校（University of Nebraska-Lincoln）的Padture等人最近获得了美国科学基金会的400万美元资助，以继续扩大这项钙钛矿研究。
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