研究团队开发量产钙钛矿太阳能电池的技术 可提高效率/降低成本

据外媒报道，一个国际研究团队已经在工业规模上展示了生产钙钛矿光伏材料的技术。这项技术可以降低成本，提高大规模生产的钙钛矿太阳能电池（000591）的性能。

这项技术成本低、简单、节能，可能为钙钛矿太阳能电池的制造铺平道路。钙钛矿可以有效吸收光，在太阳能电池领域非常受欢迎。通过使用这种材料，可以制造出重量轻且具有柔性的太阳能电池。这些电池可以集成到一系列技术中，例如建筑物或车辆的窗户。该论文的共同通讯作者在实验室中，研究人员使用旋涂技术生产钙钛矿光伏材料，在基底上形成一层钙钛矿薄膜，但仅在小规模上，北卡罗来纳州立大学材料科学与工程教授Adam Amasian说：“研究人员谈论的是只有1或2平方厘米的基底样品。然而，当时人们认为，通过使用几十平方厘米的基板来扩大旋涂制造的规模是不可能的。相反，选择了许多其他方法。然而，其他方法生产的钙钛矿光伏的性能不如旋涂技术生产的薄膜，这仍然需要大量的研发。该论文的共同通讯作者、洛桑联邦理工学院的Michael Gr教授说：“这项研究的目的是证明，通过开发共溶剂稀释策略，旋涂技术可以用于在更大的衬底上生产钙钛矿型光伏。换句话说，光伏产品的生产规模可以扩大，同时保留了几乎所有使用旋涂技术生产的钙钛矿薄膜的优异性能。“通过比较，由于旋涂和钙钛矿的财产，人们认为钙钛矿光伏不能通过在工业规模的基板上旋涂来保持材料效率。旋涂是将液体放置在基板表面，然后旋转基板，使液体材料在表面扩散的过程然而，当通过这种技术应用钙钛矿时，使钙钛矿保持液态的溶剂蒸发得不够快。这将导致大部分钙钛矿从边缘飞出，这意味着大量钙钛矿材料被浪费。这也会导致钙钛矿表面的厚度不均匀，并且钙钛矿的某些部分的干燥时间更长。从制造业的角度来看，这是有问题的。这篇论文的共同主要作者、洛桑联邦理工学院的张宏表示：“这项研究采用的方法是引入一种助溶剂，使液态钙钛矿能够快速、均匀地扩散和干燥，从而应对这一挑战。“这项技术还可以显著减少钙钛矿太阳能光伏制造过程中产生的废物和有副产品。该论文的共同通讯作者、罗马托尔维加塔大学教授阿尔多·迪卡洛说：“许多行业都在通过旋涂技术生产各种产品。这项工作表明，这些现有技术可以用于制造钙钛矿太阳能电池。这将真正加快钙钛矿太阳能电池板和电池的生产和部署。“在示范项目中，合作者已经使用这项新技术生产了几十厘米宽的模块，这些模块具有优异的均匀性和性能。Amassian说，”我们的团队目前正专注于使用过程自动化和人工智能来构建这项工作，并进一步提高钙钛矿太阳能电池的效率、稳定性和可持续性。研究人员希望与公共和私营部门合作，找到实施这项工作的方法，并促进钙钛矿太阳能电池技术的发展。这篇论文发表在《自然通讯》杂志上，标题是“通用共溶剂稀释策略使制造钙钛矿型光伏变得简单且具有成本效益”。

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