2026 年 10 月 15 日
萨里大学（University of Surrey）研究团队近日在《Nano Energy》期刊发表论文，提出了一种显著降低毒性（Significantly Reduced Toxicity, SRT）的溶剂体系。该方法旨在解决钙钛矿太阳能电池制造过程中长期依赖有毒溶剂的问题，推动这一技术从实验室走向大规模生产。
替代传统有毒溶剂
钙钛矿材料被视为传统硅基太阳能电池的有力替代品，其优势在于可溶解制成墨水，并涂覆在轻质、柔性的表面上。然而，现有的钙钛矿油墨配方通常依赖于二甲基甲酰胺（DMF）、N-甲基吡咯烷酮（NMP）和乙腈（ACN）等溶剂。部分此类溶剂已被归类为生殖毒素，对健康和环境构成潜在风险。
萨里大学的研究人员开发了一种基于乙醇和 2-甲基四氢呋喃（2-MeTHF）的新型溶剂系统。该方案消除了对上述有毒溶剂的需求。据研究人员估算，若在单条涂布线上生产功率达 1 吉瓦（GW）的钙钛矿组件，可能消耗超过 90,000 升溶剂。因此，去除有毒溶剂能显著减轻制造过程中的健康与环境负担。
室温工艺与规模化验证
为了验证该配方在实际应用中的稳定性，研究团队构建了活性面积高达 11.5 平方厘米的小型模块。测试结果显示，这些模块在持续光照条件下保持了良好的稳定性。
该工艺专为连续的高吞吐量生产设计。油墨可在室温下涂布，随后通过气体喷射干燥，这一流程与卷对卷（roll-to-roll）制造技术兼容。此外，该方法避免了传统钙钛矿配方中常见的“抗溶剂”步骤，从而减少了进一步引入有毒化学物质的可能性。低温操作也降低了整体能耗和材料使用量。
首席研究员 Ehsan Rezaee 表示：“我们正在重新设计钙钛矿材料的化学组成及制造工艺。为了让技术从实验室转向真正的制造环境，我们不仅需要考虑性能指标，还必须综合考量溶剂安全性、加工条件、资源利用效率以及生产的整体复杂性。”
降低成本与安全基础设施需求
萨里大学高级技术研究所负责人 Ravi Silva 指出，这项创新的意义不仅在于替换危险溶剂。采用易获取、无毒溶剂及简化涂层步骤的工艺，大幅减少了对溶剂处理、废物处置及相关安全基础设施的需求。这意味着新兴太阳能技术的生产将更加紧凑、资源效率更高且成本更低。
Silva 补充道：“如果能在同一生产过程中支持大规模的脱碳目标，这对社会而言将是双重胜利。”
相关论文信息如下：
Ehsan Rezaee 等，《显著降低毒性的高效钙钛矿太阳能组件溶剂体系：规模化路径》，《Nano Energy》（2026）。DOI: 10.1016/j.nanoen.2026.112441
