大型、优质钙钛矿为太阳能电池创造了电影速度记录

大型钙钛矿的电影现在可以快速制造太阳能电池。新方法,结合对大量的挥发性和不挥发性溶剂在刮刀涂布过程中,可能是一种钙钛矿的商业化的太阳能电池的重要一步。

钙钛矿光伏设备的效率大大增加了在过去的十年中,达到24%以上。但效率记录已设置小设备和增加细胞面积而不影响效率是具有挑战性的。尽管快速沉积环境条件下大面积钙钛矿的电影是光伏发电的一个重要目标,在低温下快速结晶通常导致劣质电影不适合太阳能电池的应用程序,所以缓慢增长和/或高温是常用的。

美国科学家已经沉积大面积、高质量的钙钛矿在99 mm / s在温和条件下电影。我们设计了一个通用溶剂混合,这样可以blade-coat连续、大颗粒和紧凑的钙钛矿电影在室温下以前所未有的速度在空气中,”队长说劲松黄北卡罗莱纳大学的。研究者特征使用扫描电子显微镜和x射线衍射存款,然后用它们来制造太阳能电池组件与孔径地区60厘米以上²和效率高达16.4%,迄今报告的最高价值为钙钛矿设备与同类地区。研究人员说,他们现在已经能够进一步改进方法,达到涂层的速度高达500毫米/秒和模块效率接近18%。

获得的电影有很长的载体复合寿命和一个小缺陷密度,因此有利于高效太阳能电池,”黄说。生产电影,研究人员量身定做溶剂沉积期间协调methylammonium三碘化铅钙钛矿,但是他们说的方法也适用于其他钙钛矿的组成部分。

作者使用了一个混合的挥发性和低挥发溶剂形成快干,大面积钙钛矿的电影,”解释道迈克尔Saliba技术大学的达姆施塔特,德国,他并没有参与这项研究。”这意味着液体钙钛矿墨水干成一个高质量的固体薄膜。这个过程类似于技术用于印刷报纸。混合物中含有98%乙腈/ 2-methoxyethanol(3:2体积比),使高挥发性溶剂,以及2%二甲亚砜,坐标的铅(2)离子钙钛矿的前兆,擦干更慢。“easy-drying溶剂允许快速涂层在室温下,而协调溶剂使perovskite-film形成大晶粒尺寸紧凑,”黄说。加快干燥过程,科学家们应用氮流叶片。的新方法,他们能够外套钙钛矿电影面积约225厘米²在灵活的康宁玻璃。

约瑟夫·贝瑞美国国家可再生能源实验室,指出在钙钛矿光电工作涉及两个重要的问题。这地址高速加工的关键挑战,这需要低成本光伏发电,并提供洞察对于更一般的横切问题的形成,化学和他们的关系到电子杂化钙钛矿材料的性质,”他说。“稳定的设备,必须解决这两个挑战一起由黄教授的小组。Saliba补充说,这种方法提供了一个途径来建立沉积技术从印刷行业”,因此可以帮助克服的主要障碍之一钙钛矿的商业化的太阳能电池的升级。