基于印薄膜的矿太阳能电池
Changshun Chen1,2, Jianxin Chen1, Huchen Han1
1Key Laboratory of Flexible Electronics (KLoFE) & Institute of Advanced Materials (IAM), School of Flexible Electronics (Future Technologies), Nanjing Tech University (NanjingTech), Nanjing, China.
Nature
|November 9, 2022
概括
印可以使用新型墨水高效,可扩展的矿太阳能电池制造. 这种方法实现了高功率转换效率和稳定性,为低成本高性能太阳能技术铺平了道路.
科学领域:
- 材料科学
- 可再生能源
- 太阳能发电
背景情况:
- 矿太阳能电池 (PSC) 由于可溶液加工的前体而具有优势.
- 目前PSC的沉积方法包括旋转涂层,叶片涂层,喷涂涂层,喷墨印刷和槽模印刷.
- 需要可扩展且具有成本效益的PSC沉积技术.
研究的目的:
- 引入印作为可行的矿薄膜沉积方法.
- 开发一种适合印的稳定,可调节粘度的矿油墨.
- 通过丝网印刷来证明对薄膜性能和设备性能的控制.
主要方法:
- 使用甲基酸离子液溶剂开发了可调节粘度 (40-44,000 cP) 的稳定矿墨水.
- 使用印来沉积控制厚度 (120-1200 nm) 和面积 (0.5x0.5 cm2到5x5 cm2) 的矿薄膜.
- 估计的打印速度 (>20厘米/秒) 和油墨利用率 (近100%).
主要成果:
- 实现了20.52% (0.05厘米) 和18.12% (1厘米) 的高功率转换效率,优于螺旋涂层薄膜.
- 经过证明的完全印设备的效率为14.98% (0.05厘米2),13.53% (1厘米) 和11.80% (16.37厘米).
- 在300小时的运行后,印设备保持了96.75%的初始效率.
结论:
- 印是制造高效矿太阳能电池的高效且可扩展的方法.
- 开发的矿油墨和丝印工艺允许在环境空气中制造,无论湿度如何.
- 这种进步为低成本大规模制造矿光伏设备提供了巨大的潜力.


