en pérovskite en une seule étape sans antisolvants ?
Ce serait une étape majeure vers l'industrialisation. Ici, nous discutons de la transition entre l'impression en 2 étapes, l'impression en une étape avec antisolvant et l'impression en une étape sans antisolvant. Riikka Suhonen et al ont discuté des derniers développements lors de l'événement TechBlick en décembre 2022. En voici un résumé
Approche en deux étapes : En général, la plupart des approches sont basées sur une impression en 2 étapes dans laquelle l'iodure de plomb (de l'encre PbI2-DMSO) est d'abord imprimé en héliogravure sur une couche imprimée de NPs SnO2, puis séché. Le DSMO est ensuite éliminé par lavage dans un parcours d'eau et d'isopropanol et la couche poreuse restante est plongée dans un second parcours chimique pour former le MAPbl3. Les essais R2R "pilotes" donnent un PCE de 9,7 %. Cette approche nécessite deux étapes chimiques, ce qui ralentit le processus. De plus, la manipulation de la couche poreuse de Pbl3 est difficile dans l'environnement R2R et l'oncersion en FA- ou FACs-perovskite est un défi.
Impression en une étape + antisolvant : l'antisolvant standard est l'éther, mais il ne peut être imprimé en raison de sa grande volatilité. Par conséquent, d'énormes efforts ont été déployés pour développer un antisolvant qui pourrait être imprimé industriellement et qui serait respectueux de l'environnement. VTT et al ont développé le système tBuOH:EA. Ils ont ainsi obtenu des pérovskites entièrement imprimées par gravure R2R avec une efficacité de 13,8 %. Il s'agit d'une solution élégante. Néanmoins, il est souhaitable d'éliminer l'étape de l'antisolvant car elle nécessitera une étape de pulvérisation ou de bain ainsi que des émanations de solvant.
Impression en 1 étape : Ici, ils ont utilisé de l'amidon comme modificateur de rhéologie avec un précurseur de pérovskite, formant une encre visqueuse qui peut être utilisée pour imprimer des motifs bien définis. Dans ce "laboratoire" R2R d'impression d'encres MAPb3I à base d'amidon, ils ont utilisé le recuit IR et le recuit à l'air chaud. Les premiers essais en laboratoire ont donné un résultat exceptionnel de 9,9 % de PCE. Il s'agit encore d'un développement précoce, mais il montre que des rendements raisonnables peuvent être obtenus en utilisant l'impression hélio R2R en une seule étape !
Bien entendu, ces résultats n'en sont qu'à leurs débuts. La durée de vie reste un problème et un domaine de développement. Néanmoins, il s'agit d'un domaine important à suivre de près.
Nous annoncerons bientôt le programme de l'édition 2022 de l'événement TechBlick sur les photovoltaïques organiques, pérovskites et tandem.
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