中国科学院化学研究所绿色印刷实验室宋延林

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钙钛矿材料在制备可穿戴光电器件领域有着重要的应用前景。然而，由于钙钛矿晶体薄膜的易脆性和不可控结晶，大面积制备致密且坚韧的钙钛矿薄膜仍面临着巨大挑战。一方面，受限于经典的DDA（沉积、扩散和聚集）薄膜生长模型，钙钛矿溶液薄膜在结晶过程中通常会形成随机分布的钙钛矿岛状结构和非致密薄膜。另一方面，晶体的天然脆性阻碍了钙钛矿薄膜在柔性光电器件中的应用。

        中国科学院化学研究所宋延林研究员和李立宏副研究员团队与郑州大学印刷光电器件研究所合作，提出了一种大面积制备钙钛矿薄膜及光电器件的新方法。研究发现，通过在喷墨打印过程中引入可溶性 PEO高分子薄膜，可有效地增加钙钛矿在结晶过程中的成核密度并促进钙钛矿晶体沿基底生长，从而实现钙钛矿薄膜的大面积打印制备。得益于可溶性PEO分子对钙钛矿成核和结晶的调控作用，这种方法可以实现钙钛矿薄膜在不同基材上的生长和高精度图案化。此外，该方法可以扩展到不同钙钛矿材料，如 MAPbI3、MA3Sb2I9 和 (BA)2PbBr4。这种方法制备的钙钛矿薄膜显示出较高的晶体质量和优异的机械性能。基于 MAPbBr3 钙钛矿薄膜的光电探测器显示出高达 ~1036 mA/W 的响应度，经15000 次连续弯折循环后保持了~96.8% 的初始光电流。该方法为大规模制备钙钛矿薄膜及柔性光电器件提供了一种简便的方法，对制备钙钛矿可穿戴光电器件具有重要意义。
       文章信息：Zhenkun Gu, Ying Wang, Shiheng Wang, Ting Zhang, Rudai Zhao, Xiaotian Hu, Zhandong Huang, Meng Su, Qun Xu, Lihong Li*, Yiqiang Zhang* & Yanlin Song*. Controllable printing of large-scale compact perovskite films for flexible photodetectors. Nano Research https://doi.org/10.1007/s12274-021-3700-9.