روش نوین ساخت پروسکایت‌ها با قابلیت مقیاس‌پذیری
مواد پروسکایت به عنوان بهترین گزینه برای سلول‌های خورشیدی کم‌هزینه و با مساحت بالا در نظر گرفته می‌شوند. با توجه به خصوصیات نوری الکترونیکی بسیار عالی آن‌ها، بازدهی تبدیل آن‌ها در سطوحی به مساحت 0.5 سانتی‌مترمربع اخیر تا 22٪ هم رسیده است. با این حال، تاکنون، عملکردهای مشابه در مقیاس‌های بزرگتر به دلیل دشواری‌های ساخت فیلم‌های نازک پروسکایت، مشاهده نشده است.
در حال حاضر، فرآیند ساخت معمولاً شامل چکاندن یک ضدحلال بر روی یک پیش‌ماده پروسکایت است که به روش لایه‌نشانی چرخشی بر روی یک بستر ایجاد شده است. در حالت ایده‌آل، این روش می‌تواند فیلم‌هایی با ساختارهای بلوری یکنواخت و باکیفیت ایجاد کند. با این حال، شرایط فرآیند باید به شدت کنترل شود، و ضدحلال باید در یک بازه زمانی 9 ثانیه‌ای پس از لایه‌نشانی اولیه اعمال شود. در غیر این صورت، فیلم پروسکایت حاصل ممکن است زبر و ناهموار باشد، که عملکرد آن را به عنوان سلول خورشیدی کاهش می‌دهد. از طرفی با بزرگتر شدن فیلم‌ها، پیاده‌سازی این روند دشوارتر می‌شود.
برای مقابله با این مسئله، تیم وانگ، که محققان آزمایشگاه ملی Los Alamos را نیز شامل می‌شود، روشی را ارائه دادند که بازه زمان پس از لایه‌نشانی را به طور قابل توجهی گسترش می‌دهد. آن‌ها این کار را با استفاده از سولفولان به عنوان یک ضدحلال انجام دادند، که به آن‌ها امکان ساخت فیلم‌های پروسکایت یکنواخت، با کیفیت بالا و مساحت بزرگ را می‌دهد. آن‌ها برای بررسی مکانیسم‌های مولکولی مرتبط، از ترکیبی از پراش اشعه ایکس و طیف‌سنجی مادون قرمز استفاده کردند.
آن‌ها دریافتند که پیوند هیدروژنی بین مولکول‌های سولفولان و یون‌های پیش‌ماده پروسکایت روند تبلور را به طور قابل توجهی کند می‌کند که در نتیجه بازه زمان برای افزودن ضدحلال به 90 ثانیه افزایش می‌یابد. همین امر، ساختارهای کریستالی جمع و جور و کاملاً یکنواخت را قادر می‌سازد تا در شرایط پردازش بسیار آسان‌تری شکل بگیرند. برای نشان دادن این پیشرفت، وانگ و همکارانش یک مینی‌ماژول سلول خورشیدی پروسکایت با مساحت فعال 36.6 سانتی‌مترمربع ساختند.
دستگاه آن‌ها بازدهی تبدیل بیش از 16٪ داشت و پس از 250 ساعت کار در دمای 50 درجه سانتی‌گراد، یعنی نقطه‌ای که در آن حداکثر توان ممکن را دارد، حدود 90٪ بازدهی اولیه خود را حفظ کرد. این بازده بالا و طول عمر عملیاتی، زمینه را برای تولید سلول خورشیدی پروسکایت در مقیاس بزرگ، در شرایط ساخت بسیار انعطاف‌پذیرتر فراهم می‌کند. تیم وانگ امیدوار است که این فناوری به زودی به صورت تجاری در دسترس قرار گیرد و حتی ممکن است به رقیبی مناسب برای سلول‌های خورشیدی مبتنی بر سیلیکون تبدیل شود، و چشم‌انداز انرژی خورشیدی تجدیدپذیر را جذاب‌تر کند.