As perovskitas de haleto metálico são materiais promissores para dispositivos fotovoltaicos de alta eficiência de próxima geração. A deposição por aspersão, uma técnica de processamento em solução escalável e sem contato, aplicável a substratos complexos, sofre há muito tempo com limitações de desempenho em comparação com a deposição por rotação e outros métodos, devido à dificuldade em controlar o processo de cristalização. Recentemente, uma equipe de pesquisa do Instituto de Bioenergia e Biotecnologia de Qingdao, da  , desenvolveu uma estratégia de cristalização confinada que melhora efetivamente a qualidade e o desempenho de filmes finos de perovskita preparados por deposição por aspersão. As descobertas relevantes foram publicadas na revista *Joule*. Aplicações da deposição por aspersão para a preparação de filmes finos de perovskita.

Essa estratégia constrói um sistema precursor de alta concentração local dentro de uma única gota de aspersão e introduz um solvente com ligante fraco, restringindo a difusão de cátions específicos e, ao mesmo tempo, aumentando sua interação com complexos de coordenação de chumbo-iodo. Este processo reconstrói a via de cristalização desde a origem, suprimindo fases intermediárias mediadas por solventes e reações secundárias, promovendo uma pré-nucleação uniforme em massa dentro da gota, depositando assim diretamente filmes finos de perovskita de fase α altamente cristalinos. Este processo de revestimento por pulverização reduz a densidade de estados de armadilha em massa do filme para um nível baixo de aproximadamente 10¹⁴ cm⁻³.

A equipe de pesquisa combinou aprendizado de máquina para otimizar os parâmetros do processo de pulverização, alcançando uma eficiência de conversão fotoelétrica de 25,5% em células solares de perovskita revestidas por pulverização e obtendo uma eficiência certificada de 25,2%. Eles também fabricaram micromódulos com eficiências superiores a 22,5%, cujo desempenho é próximo ao dos dispositivos de última geração fabricados por spin-coating. Este método amplia significativamente a janela de ambiente de processamento, permitindo a fabricação de dispositivos de alta eficiência com aproximadamente 80% de umidade relativa e alcançando com sucesso eficiências superiores a 23,2% em substratos curvos complexos.

Este trabalho supera as limitações das técnicas tradicionais de fabricação planar, demonstrando o potencial dos processos de pulverização na fabricação de dispositivos de perovskita de alta eficiência e resistentes à umidade, e fornecendo uma nova solução para a fabricação de dispositivos optoeletrônicos de perovskita com geometrias complexas e produção em larga escala.