高性能钙钛矿太阳能电池生产
高性能钙钛矿太阳能电池采用适合卷对卷生产的易于制造的液体基工艺制成。先进的墨水配方可能是将钙钛矿太阳能电池(PSC)从学术实验室的英雄转变为商业上成功的产品的关键。KAUST的研究人员已经开发出一种钙钛矿油墨，该钙钛矿油墨是为大规模生产工艺量身定制的，被称为狭缝模头涂料，生产出能高效捕获太阳能的PSC 。墨水也可以涂在硅上，形成钙钛矿/硅串联太阳能电池，从而捕获更多的太阳能。
Stefaan De Wolf实验室的博士后Anand Subbiah表示：“在过去的十年中，PSC在实验室规模的工作中显示出了很大的希望。他说：“作为一个社区，我们需要开始关注PSC技术的稳定性和可扩展性。”
研究实验室生产的PSC通常是通过旋涂制成的，不适合批量生产。相反，缝模涂布是工业上使用了近70年的制造技术。Subbiah说：“该过程涉及连续而精确地迫使油墨穿过狭窄的缝隙，该缝隙在整个基材上移动以形成连续的膜。” “这种高通量技术将允许卷对卷制造，类似于印刷报纸。”
为了生产高效的缝模涂布PSC，该团队面临一些挑战。一些性能最好的旋涂PSC将钙钛矿与聚三芳基胺(PTAA)传输层结合在一起，但是PTAA具有疏水性，并且对液体钙钛矿油墨具有高度的排斥性。Subbiah说，在油墨配方中添加表面活性剂可以克服排斥性，从而获得更好的界面质量和涂膜以及更好的器件性能。该团队还将油墨转换为低沸点溶剂，从而减少了油墨干燥时间，而无需进一步的处理步骤。
总体而言，该团队经过优化的缝模涂布PSC能够以高达21.8%的效率捕获太阳能，比以前以这种方式记录的PSC的18.3%有了显着提高。
Subbiah说，从商业角度来看，更重要的是，可以很容易地将油墨涂布到纹理化的硅上，以生产钙钛矿/硅串联太阳能电池。他说：“我们还能够制造出第一个缝模涂覆的钙钛矿型硅单片串联太阳能电池，效率达到了23.8%。”
De Wolf说：“钙钛矿太阳能电池可扩展沉积技术的发展对于将这项技术从研究实验室推向市场至关重要。” “我们的下一步是使用我们开发的技术制造大面积设备和模块，并在实验室和室外测试其稳定性，同时继续提高性能。”
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