新型钙钛矿太阳能电池制造方法为大规模生产铺平了道路
洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究人员开发了一种新的、更简单的解决方案工艺,用于制造稳定的钙钛矿型太阳能电池,克服了这一前景广阔的可再生能源技术大规模生产和商业化的关键瓶颈,而这一技术在过去十多年里一直遥不可及。相关研究成果发表在《 Joule》杂志上。
该团队发明了一种使用磺烷(一种液体溶剂)的一步旋涂方法。这种新工艺使洛斯阿拉莫斯和国立台湾大学(NTU)的研究人员合作的团队能够生产出高产、大面积的光伏设备,这些设备能够高效地从太阳光中产生电力。这些钙钛矿太阳能电池还具有较长的使用寿命。
在过去十年中,钙钛矿光伏技术已成为备受期待的新兴技术。由于缺乏解决该领域挑战的解决方案,商业化一直受阻:高效钙钛矿型太阳能电池组件的工业规模生产。
该研究展示了一条新型制造路线,即在钙钛矿前体中引入环丁砜作为添加剂。与其他制造方法一样,然后将该晶体沉积在基板上。
通过一种简单的浸渍方法,该团队能够在两个微型模块(一个约16平方厘米,另一个约37平方厘米)中沉积均匀的高质量钙钛矿晶体薄膜,该薄膜覆盖较大的活性区域。在整个光伏组件的面积上制造均匀的薄膜对于设备性能至关重要。
迷你模块的功率转换效率分别达到了17.58%和16.06%。这些效率是迄今为止所报道的最高可实现效率之一。功率转换效率是衡量太阳光转化为电能的效率。
对于其他钙钛矿制造方法,工业规模制造的主要障碍之一是其狭窄的加工窗口,即薄膜可以铺设在基底上的时间。为了得到均匀的结晶薄膜,并与下面的层很好地结合,沉积过程必须严格控制在几秒钟内。
在钙钛矿前体中使用环丁砜可将处理窗口从9秒延长至90秒,从而在较大面积上形成高度结晶的致密层,而对处理条件的依赖性较小。获取更多前沿科技 研究访问:https://byteclicks.com
环丁砜方法可以轻松地适应现有的工业制造技术,这有助于铺平商业化的道路。

使用环丁砜添加剂的新浸渍工艺可产生高性能钙钛矿太阳能电池。该方法是廉价的并且非常适合于扩大到商业生产。