科學新知：2021 Adv. Sci. TMP MAPbI₃形成高效鈣鈦礦

　　Advanced Science (IF 16.806) 期刊近期刊登韓國慶北大學Sangwook Lee等人的研究，探討磷酸三甲酯 (trimethyl phosphate, TMP) 作為一種新型路易斯鹼溶劑，對鈣鈦礦太陽能電池 (PSC) 的鈣鈦礦薄膜形成和光伏特性的影響。

　　均勻穩定的鈣鈦礦薄膜可透過路易斯鹼溶劑 (Lewis-base solvent) 和反溶劑 (anti-solvent)的溶劑工程形成。在此研究中，作者探討磷酸三甲酯 (trimethyl phosphate, TMP) 的效用。與二甲基亞碸 (dimethylsulfoxide, DMSO) 或二甲基甲醯胺 (dimethylformamide, DMF) 相比，使用TMP可以直接使鈣鈦礦相結晶，並將中間相減少到可以忽略不計的程度，實現鈣鈦礦晶粒的直接生長。作者透過太陽光模擬器與標準電池，對鈣鈦礦太陽能電池的光伏特性進行分析，並搭配量子效率測量系統進行EQE (External Quantum Efficiency) 光譜分析。同時，也對太陽能電池在太陽光模擬器下的短路電流，進行Jsc (short-circuit current density) 的比對，以證明實驗的真確性。

　　研究結果顯示，使用DMSO/DMF混合溶劑製造的PSC，有19.14%功率轉換效率；僅用DMF溶劑製造的PSC，有18.55%。而由TMP/DMF混合溶劑衍生的基於甲基胺基碘化鉛 (methylammonium lead iodide, MAPbI₃) 的PSC，表現出平均19.68%的高功率轉換效率 (最佳：20.02%)。優異的光伏性能歸因於TMP/DMF衍生的鈣鈦礦薄膜擁有較低缺陷密度，透過將弱路易斯鹼溶劑與成熟的溶劑工程工藝相結合，可以實現高性能 PSC。