力-化耦合在高效钙钛矿光电薄膜制造中的应用研究进展
曾芯瑶,宗惠怡,李向哲,王凯,钱劲

Research progress on application of mechanical-chemical coupling in fabrication of high-efficiency perovskite optoelectronic thin films
Xinyao ZENG,Huiyi ZONG,Xiangzhe LI,Kai WANG,Jin QIAN
表 1 钙钛矿溶液成膜中流体动力学调控维度及其主导机制概览
Tab.1 Overview of hydrodynamic regulation dimensions and their dominant mechanisms during film formation of perovskite solutions
调控模块文献主导流体力学机制主控参数流体学结果调控效果
墨水工程[42]黏性阻尼;
马兰戈尼对流抑制
μ(黏度)、∇γ(表面张力梯度)、
Pe(对流-扩散比)
对流场稳定化;抑制边缘富集与膜厚波动咖啡环效应抑制;膜表面均匀性显著改善;PCE提升至23.94%
工艺优化[43]剪切主导流;
蒸发–流动耦合
$ \dot{\gamma } $(剪切速率)、J(蒸发通量)、
Re-We(流动状态)
径向流重分布均一化;溶剂蒸发与流动动态受控大面积膜厚均匀性和PCE提高;器件稳定性显著增强
界面工程[20]毛细作用;
界面剪切场重构
θ(润湿角)、γsl(固–液界面能)、τinterface(界面剪切应力)液桥铺展动力学可控;界面不稳定模式降低岛状沉积与咖啡环效应协同抑制;PCE提升至25.54%
表征与建模[44]流场重建;
界面应力映射
v(x, y, z)(速度场)、∇T→∇γ(热毛细梯度)、σinterface(界面应力)流速梯度量化;晶体取向-流场关联揭示实时揭示结晶速率与流场演化关系;实现晶体取向与剪切场的定量关联