高性能鈣鈦礦太陽能電池采用適合卷對卷生產(chǎn)的易于制造的液體基工藝制成。先進(jìn)的墨水配方可能是將鈣鈦礦太陽能電池(PSC)從學(xué)術(shù)實(shí)驗(yàn)室的英雄轉(zhuǎn)變?yōu)樯虡I(yè)上成功的產(chǎn)品的關(guān)鍵。KAUST的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種鈣鈦礦油墨，該鈣鈦礦油墨是為大規(guī)模生產(chǎn)工藝量身定制的，被稱為狹縫模頭涂料，生產(chǎn)出能高效捕獲太陽能的PSC 。墨水也可以涂在硅上，形成鈣鈦礦/硅串聯(lián)太陽能電池，從而捕獲更多的太陽能。

Stefaan De Wolf實(shí)驗(yàn)室的博士后Anand Subbiah表示：“在過去的十年中，PSC在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的工作中顯示出了很大的希望。他說：“作為一個社區(qū)，我們需要開始關(guān)注PSC技術(shù)的穩(wěn)定性和可擴(kuò)展性。”

研究實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)的PSC通常是通過旋涂制成的，不適合批量生產(chǎn)。相反，縫模涂布是工業(yè)上使用了近70年的制造技術(shù)。Subbiah說：“該過程涉及連續(xù)而精確地迫使油墨穿過狹窄的縫隙，該縫隙在整個基材上移動以形成連續(xù)的膜。” “這種高通量技術(shù)將允許卷對卷制造，類似于印刷報(bào)紙。”

為了生產(chǎn)高效的縫模涂布PSC，該團(tuán)隊(duì)面臨一些挑戰(zhàn)。一些性能最好的旋涂PSC將鈣鈦礦與聚三芳基胺(PTAA)傳輸層結(jié)合在一起，但是PTAA具有疏水性，并且對液體鈣鈦礦油墨具有高度的排斥性。Subbiah說，在油墨配方中添加表面活性劑可以克服排斥性，從而獲得更好的界面質(zhì)量和涂膜以及更好的器件性能。該團(tuán)隊(duì)還將油墨轉(zhuǎn)換為低沸點(diǎn)溶劑，從而減少了油墨干燥時間，而無需進(jìn)一步的處理步驟。

總體而言，該團(tuán)隊(duì)經(jīng)過優(yōu)化的縫模涂布PSC能夠以高達(dá)21.8%的效率捕獲太陽能，比以前以這種方式記錄的PSC的18.3%有了顯著提高。

Subbiah說，從商業(yè)角度來看，更重要的是，可以很容易地將油墨涂布到紋理化的硅上，以生產(chǎn)鈣鈦礦/硅串聯(lián)太陽能電池。他說：“我們還能夠制造出第一個縫模涂覆的鈣鈦礦型硅單片串聯(lián)太陽能電池，效率達(dá)到了23.8%。”

De Wolf說：“鈣鈦礦太陽能電池可擴(kuò)展沉積技術(shù)的發(fā)展對于將這項(xiàng)技術(shù)從研究實(shí)驗(yàn)室推向市場至關(guān)重要。” “我們的下一步是使用我們開發(fā)的技術(shù)制造大面積設(shè)備和模塊，并在實(shí)驗(yàn)室和室外測試其穩(wěn)定性，同時繼續(xù)提高性能。”

標(biāo)簽： 太陽能電池