“Efficient monolithic all-perovskite tandem solar modules with small cell-to-module derate”一种热气辅助的刮刀涂布的方法，以加速过氧化物的凝固，形成紧凑而厚的窄带隙（NBG）过氧化物薄膜。在NBG薄膜中加入还原剂，然后进行短时间的空气暴露和制造后的储存，令人惊讶地增加了载流子的重组寿命，并能在环境条件下进行激光划片，而没有明显的器件性能损失。这种组合抑制了锡和碘化物的氧化，并在NBG薄膜表面形成了一个薄的SnO 2层。孔径面积为14.3平方厘米，对应的有效面积效率为23.0%。CTM（cell-to-module）损耗仅为6.5%，表明了串联单片结构形成模块的优势。

　　全钙钛矿串联太阳能电池组件有望降低光伏系统的成本，因为它们具有高效率和溶液制造，但它们对空气的敏感性仍然是一个巨大的挑战。本研究中的NBG钙钛矿成分为Cs0.2FA0.8Pb0.5Sn0.5I3，带隙为1.22eV，厚度为1000 nm。图1显示了叶片系统设置、在不同条件下涂覆的薄膜的照片以及在不同持续时间后退火的钙钛矿薄膜的扫描电子显微镜 (SEM) 图像。基于DMF/DMSO的前体溶液干燥得慢得多，因此大量的前体溶液保留在涂膜中（图1c）。为了解决这个问题，作者开发了一个热气系统，该系统有一个在线加热器（Omega，AHPF-121），将加热的气体输送到一个宽的气刀（15 cm），以提供对气体温度和流量的精确控制。为避免 Sn 钙钛矿氧化，使用氮气作为工作气体并加热至 40°C、70°C 和 100°C。刀片涂层薄膜图片及其 SEM 图像如图1d-f所示。SEM图像（图1f) 证实了在退火后形成了无针孔、致密的钙钛矿薄膜。热气辅助的快速溶剂萃取迅速形成固体薄膜，防止颗粒在热退火过程中移动。作者进一步通过调整前体溶液中的热气温度和 DMSO 含量，使用可扩展的涂层工艺成功地在大面积上制造了紧凑的 NBG 钙钛矿。高质量刀片涂层大面积NBG钙钛矿薄膜如图1b所示。

　　抑制空气中NBG钙钛矿中Sn2+的氧化对于实现高性能器件至关重要。因此，作者在NBG薄膜中引入了还原剂BHC。受到在防止碘化钙钛矿中产生碘单质的出色还原功能的启发，作者预计BHC具有相同的减少NBG钙钛矿运行过程中产生的碘的功能。此外，作者验证了HBC将Sn4+还原为Sn2+的能力。黄色NBG钙钛矿前驱体溶液在空气中被氧化直至变成红色，说明溶液中形成了大量的Sn 4+（图2）。

　　当作者制造需要在空气中进行激光划片工艺的NBG模块时，一个主要问题是NBG钙钛矿薄膜能否承受在空气中暴露一段时间。为了研究空气暴露的影响，作者制造了小面积器件，并在沉积C60之前将它们分别暴露在环境空气（20±1°C、65±5RH%）中1分钟、5分钟和15分钟。如图2c，当器件在顶部电极沉积后立即测量时，1分钟空气暴露的器件保持18.6%的效率。但正如预期的那样，更长时间的空气暴露5分钟将PCE降低到17.9%；15分钟的空气暴露显着损坏了NBG钙钛矿，导致PCE低至9.4%。当作者研究老化的 NBG 设备性能时，观察到了一个令人惊讶的现象：将设备存放在手套箱中储存两天后，所有设备都显示出提高的效率（图2d）。在这些结果的基础上，作者总结了以下导致老化引起的异常器件效率提高的过程。在空气暴露过程中，易受攻击的NBG钙钛矿表面降解为SnO2、CsI/FAI、SnI4、碘和其他导致器件初始降解的缺陷。值得注意的是，虽然BHC可以减少前体溶液的氧化，但这种反应在固体薄膜中要慢得多。在储存期间，固体膜中的BHC缓慢地将SnI4中的Sn4+还原为Sn2+，并将碘还原为碘化物。另一方面，剩余的SnO2是众所周知的钙钛矿器件的良好电子传输层，因为它具有高电子迁移率、与钙钛矿良好的化学相容性以及适合电子提取的价带深度等。

　　作者进一步制备了串联电池和微型模块（具有堆叠玻璃/ITO/PTAA/Cs 0.25FA 0.75Pb(I 0.85Br 0.15) 3/C60/SnO 2/Au/PEDOT:PSS/Cs 0.2FA 0.8Pb 0.5Sn 0.5I 3/PCBM/C60/BCP/Cu），如图4a所示，全钙钛矿串联光伏微型组件的图片如图4b所示。面积为14.3平方厘米的全过氧化物串联微型模块的孔径PCE达到21.6%，超过了单结过氧化物微型模块的水平。电池片到模块的损耗仅为6.5%，约为单结模块中电池片到模块损耗的三分之一（记录报告的单结钙钛矿模块存在 18.2% 的降额）。

　　作者采用热气辅助刮刀涂层策略沉积高质量、大面积和厚的NBG钙钛矿薄膜，以制造全钙钛矿串联模块。还原剂BHC在薄膜制造过程中阻止了Sn 4+的形成，并且还减少了在空气暴露过程中产生的Sn 4+和碘。本文展示了Sn-Pb钙钛矿太阳能电池的性能增强机制，这是由氧化、钙钛矿中的BHC和使组件高效的制造后存储过程相结合产生的。全钙钛矿串联微型模块已经制造并实现了21.6%的PCE，孔径面积为14.3 cm2。

　　声明：仅代表作者个人观点，作者水平有限，如有不科学之处，请在下方留言指正！