虽然目前铅基钙钛矿已经取得了很高的光电转换效率，但是铅(重金属)所带来的污染依旧无法避免。因此，发展无毒的钙钛矿太阳能电池迫在眉睫。Sn/Ge基钙钛矿作为一种新型的无毒钙钛矿太阳能电池，具有更光明的研究前景。然而基于溶液法制备的Sn/Ge钙钛矿太阳能电池至今无人研究，这主要是由于Ge2+比Sn2+更容易被氧化。因为，选取合适的溶剂十分重要。
近日，日本国立电气通信大学沈青教授（Qing
Shen）和早瀬修二教授（Shuzi
Hayase）团队发表了题目为 “Pb-free perovskite solar
cells composed of Sn/Ge(1:1) alloyed perovskite layer prepared by spin-coating”的研究文章，该文章报道了一种适用于Sn/Ge钙钛矿太阳能电池的新型溶剂体系，通过使用DMF/TEA/NMP组成的无DMSO溶剂体系可以成功制备出Sn/Ge钙钛矿太阳能电池，最终获得了2.18%的光电转换效率。这是第一个基于溶液法制备的Sn/Ge基钙钛矿太阳能电池。
图 1. 溶解在 (a)
DMSO 溶液和 (b) TEA 溶液中的 SnI2的紫外-可见光谱变化。溶解在 (c)
DMSO 溶液和 (d) TEA 溶液中的 GeI2的紫外-可见光谱变化。
图 2. 由 (a)
DMSO 溶液和 (b) TEA 溶液制备的钙钛矿薄膜 (MASnxGe1-xI3)的 XRD 图。 (c) 由 DMSO 溶液和 TEA 溶液制备的 MASn0.5Ge0.5I3钙钛矿薄膜的 XRD 图。
图 3. 由 (a)
DMSO 溶液和 (b) TEA 溶液制备的 MASn0.5Ge0.5I3的 Ge 3dXPS 光谱。由 (c) DMSO 溶液和 (d) TEA 溶液制成的 MASn0.5Ge0.5I3的 Sn 3dXPS光谱。
图54(a)
DMSO溶液(Device 1)和TEA溶液(Device
2)制备的PSCs的PCE统计； (b) 冠军设备 1 和设备 2 的 J-V 曲线。(c) 冠军设备 2 的 IPCE 光谱。(d) 在充满氮气的手套箱中老化的设备 2 的 PCE 变化。
相关论文发表在Applied Physics Express上，日本国立电气通信大学博士生毕欢(ORCID: 0000-0001-7680-9816)为第一作者，早瀬修二教授和沈青教授(ORCID:
0000-0001-8359-3275)为通讯作者。
文献链接：
Citation: Huan Bi et al
2023 Appl. Phys. Express 16 036501
DOI:
10.35848/1882-0786/acbf02
https://iopscience.iop.org/article/10.35848/1882-0786/acbf02
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