课题组负责人
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| 宋延林 研究员 |
| 1989年和1992年于郑州大学化学系获得学士、硕士学位；1996年于北京大学化学与分子工程学院获得博士学位，1996-1998年于清华大学化学系从事博士后研究；1998年进入中国科学院化学研究所，任副研究员、研究员。现任中国科学院绿色印刷重点实验室主任，研究员、博士生导师；北京航空航天大学、北京印刷学院兼职教授。研究兴趣：主要从事信息功能材料、光子晶体制备与应用、绿色打印印刷材料与技术研究。 |
| 兼职： ◇ 中国材料研究学会理事 ◇ 中国真空学会理事 ◇ 中国计算机协会常务理事 ◇ 中国印刷技术协会常务理事 ◇ 中国颗粒学会副理事长 ◇ Scientific Reports，《中国印刷》，《中国印刷年鉴》等杂志编委 ◇ 中国印刷及设备器材工业协会印刷技术工作委员会副主任 |
最新进展
内容
金属有机-无机杂化钙钛矿材料因其出色的光电性质在近年来被认为是最具潜力的第三代光伏材料之一。目前，实验室制备的钙钛矿太阳能电池的光电转化效率已与单晶硅太阳能电池相当。目前大多数高效率钙钛矿太阳能电池的制备是在实验室中通过旋涂法制备，然而在诸如刮涂、狭缝涂布、丝棒涂布等高通量的弯液面涂膜方法中，由于无法像旋涂中一样通过反溶剂迅速除去湿膜中的溶剂，所制备的钙钛矿薄膜形貌质量往往欠佳。因此，开发一种无需反溶剂且可通过高通量薄膜沉积制备均一大面积钙钛矿薄膜的方法对钙钛矿太阳能电池的应用具有重要意义。
在国家自然科学基金委、科技部、中国科学院和北京分子科学国家研究中心的支持下，化学所绿色印刷院重点实验室宋延林课题组提出通过低沸点溶剂-中间体工程策略实现无反溶剂刮涂制备高质量钙钛矿薄膜。该策略通过用乙腈-乙酸异丙酯二元混合物作为低沸点溶剂，在甲胺气体的辅助下制备钙钛矿墨水。在涂膜过程中，与单一使用乙腈作为溶剂的钙钛矿墨水相比，使用乙腈-乙酸异丙酯二元溶剂的钙钛矿墨水在室温下生成了稳定的中间体薄膜。在100 °C下退火后，中间体转变为钙钛矿相。钙钛矿薄膜的相变过程被大幅延长，这将有利于最终薄膜的择优取向生长。同时由于乙酸异丙酯较低的蒸汽压，薄膜的结晶速率明显低于使用乙腈溶剂的墨水。这有利于制备拥有更大晶粒尺寸及更低缺陷态密度的钙钛矿薄膜。该方法在刮涂成膜过程中无需反溶剂或风刀吹扫，通过简单退火即可制备高质量的反式钙钛矿太阳能电池。最终通过该策略刮涂制备的MAPbI3钙钛矿太阳能电池实现了20.80%（0.04 cm2）16.37%（14.08 cm2）和15.29%（37.83 cm2）的光电转化效率。该工作为未来大面积制备钙钛矿太阳能模组提供了一种简单、有效的策略。相关研究成果近日发表于Angewandte Chemie International Edition期刊上（Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202300971）。第一作者是博士生杨永瑞，通讯作者是化学所宋延林研究员与乔雅丽研究员。
图1 通过低沸点溶剂-中间体工程策略涂膜过程中晶体结构的变化
图2 通过低沸点溶剂-中间体工程策略涂膜的结晶动力学过程
绿色印刷院重点实验室
2023年5月23日
来源：中科院化学所
课题组组长致辞--致梦想者
From "Impossible" to "I'm possible"
从事科学研究是幸运的。走一条没有人走过的路，这是探索者快乐的源泉，因为"世之奇伟瑰怪非常之观，常在于险远，而人之所罕至焉"。
从事科学研究是艰辛的。路漫漫其修远兮，但"谁谓荼苦，其甘如饴"，因为有梦想。
从事科学研究的价值在于创新，将个人梦想汇入人类进步的梦想之中，不断发现新现象，认识新规律，创造新应用。
将"Impossible" 变成"I'm possible"，需要的是一点创造，一点努力，一点坚持，更要有一点理想主义精神，一种"道之所在，虽千万人吾往矣"的勇气与自信。
以切.格瓦拉的诗与所有胸怀梦想者共勉：
如果说我们是浪漫主义者
是不可救药的理想主义分子
我们想的都是不可能的事情
那么，我们将一千零一次地回答
是的，我们就是这样的人
