高効率太陽電池のための大粒ペロブスカイト膜のメニスカス支援溶液印刷

金属ハロゲン化物ペロブスカイト膜の形態と結晶性の制御は、高性能オプトエレクトロニクスを実現するために重要です。しかし、これは、インクの動的フロー内での半導体材料の複雑な結晶化動力学のため、溶液印刷デバイスにとって特に困難です。本研究では、良好な結晶化と好ましい配向を持つ大粒密なペロブスカイト膜を生成するためのシンプルで効果的なメニスカス支援溶液印刷（MASP）戦略を報告します。興味深いことに、メニスカスインクの端での高速溶媒蒸発によって引き起こされる外向き対流フローがペロブスカイト溶質の輸送を促進し、ミクロンサイズのペロブスカイト粒子の成長を助けます。ペロブスカイト結晶の成長動力学は、結晶化メカニズムを理解するために、場内光学顕微鏡追跡によって精査されます。MASPによって生成されたペロブスカイト膜は、平面ペロブスカイト太陽電池で効率20％に近い優れたオプトエレクトロニクス特性を示します。この強力なMASP戦略は、原理的には他の溶液印刷ペロブスカイトベースのオプトエレクトロニクスを作成するために簡単に拡張できるかもしれません。