近年来，钙钛矿太阳能电池（PSCs）由于其长程电荷载流子扩散长度、强光吸收、带隙容易调节、低缺陷密度和溶液加工性，成为许多不同学科中最深入的光伏材料之一。单结PSCs的效率（PCE）达到了25.5%的认证值，已经赶上甚至超过传统光伏技术，如硅（Si）太阳能电池、薄膜太阳能电池等。PSCs除了性能可与传统光伏技术相媲美外，其最大的特点是可以通过溶液法制备。溶液法的制备过程简化了薄膜制备过程，大大降低了制备成本。此外，该求解方法为未来柔性可穿戴设备的能源供应提供了有利的选择。
目前，PSCs的制备主要使用有机分子溶剂，包括N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、二甲基亚砜（DMSO）、N-甲基吡咯烷酮（NMP）及其混合溶剂。但是，这些常用的有机溶剂大多不安全，容易造成水土污染，对人体造成危害，发生安全事故。此外，大多数溶剂具有较高的配位数，这限制了钙钛矿的结晶。此外，高质量的钙钛矿薄膜需要引入大量的高沸点、极性和非质子抗溶剂来辅助结晶，如氯苯、乙醚和乙酸乙酯。除了反溶剂的毒理学问题外，该技术的操作时间窗口相对较窄，操作环境要求相对较高，重复性相对较低，极大地限制了PSCs的规模化生产。
因此，开发一种绿色无污染、工艺简单、效率高、长期稳定性好、成本低的PSCs溶剂工程新技术是十分必要的。西北工业大学黄维院士和南京工业大学陈永华等人开发了一系列离子液体，包括MAAc、MAFa、BAAc等，可作为溶剂制备高效稳定的PSCs。它允许通过简单的旋涂方法在环境空气中生产光滑和连续的多晶钙钛矿薄膜。
从发现离子液体作为PSC的溶剂开始，研究人员提出了改进和增强基于离子液体的 PSC的新策略，包括界面工程、溶剂工程和添加剂工程。
此外，还揭示了基于离子液体的钙钛矿太阳能电池的稳定高效机制。鉴于离子液体的可设计性，设计了一些功能性离子液体并应用于卤化物钙钛矿的不同体系，这对开发更多功能性离子液体用于PSC具有重要的指导意义。
最后，从大规模生产和技术角度提出了基于离子液体的PSCs的挑战和未来方向，为PSCs的商业化提供了新的方法。
Lingfeng Chao, et al. Ionic Liquid for Perovskite Solar Cells: An Emerging Solvent Engineering Technology, Acc. Mater. Res. 2021
https://doi.org/10.1021/accountsmr.1c00154
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/accountsmr.1c00154?ref=pdf
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