对于非真空加工的CIGS太阳能电池,用静电喷墨打印的银网格
Mingqing Wang1, Pufinji Obene2,3, Mikhail Questianx2
1UCL Institute for Materials Discovery, University College London, Roberts Building, Malet Place, London, WC1E 7JE, UK. mingqing.wang@ucl.ac.uk.
Scientific reports
|April 1, 2025
概括
电静电喷墨 (ESJET) 打印使薄膜太阳能电池的成本效益高的银纳米粒子网成为可能. 在160°C的优化烧结可以获得与传统方法相比的效率,展示ESJET.
科学领域:
- 材料科学与工程 材料科学与工程
- 可再生能源技术可再生能源技术
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 印刷电子产品为太阳能电池等设备提供可扩展,低成本的制造.
- 目前用于在薄膜太阳能电池中沉积金属网的方法面临成本,材料浪费或可扩展性的限制.
- 电静电喷墨印刷 (ESJET) 是一种用于沉积功能性油墨的新方法.
研究的目的:
- 为了证明ESJET打印存储银纳米粒子 (Ag nps) 网格在铜印化 (CIGS) 太阳能电池中的可行性.
- 调查Ag油墨成分和烧结条件对ESJET打印电极性能的影响.
- 评估使用ESJET打印的Ag网的CIGS太阳能电池的光伏性能和稳定性.
主要方法:
- 利用电静态喷墨 (ESJET) 打印来沉积银纳米粒子 (Ag nps) 油墨作为电网电极.
- 研究了各种Ag油墨成分和烧结温度 (例如160°C,220°C).
- 制造和测试的非真空加工Cu(In,Ga) S2 (CIGS) 太阳能电池与ESJET打印的网格.
- 在环境条件下进行光伏性能表征和稳定性测试 (ISOS-D-1).
主要成果:
- ESJET印刷公司成功地为CIGS太阳能电池存储了Ag nps网.
- 高烧结温度 (220°C) 导致性能显著下降.
- 160°C的烧结使得CIGS太阳能电池的效率与使用热蒸发Ag电网的效率相当.
- 使用ESJET打印网格的设备在经过3个月的未封装稳定性测试后,效率从11.14%降至10.44%略有下降.
结论:
- ESJET打印是一种有希望的,具有成本效益的技术,用于制造薄膜太阳能电池中的光伏金属电网.
- 优化低温烧结 (160°C) 对于ESJET打印的Ag网实现高性能至关重要.
- 这种方法可以实现更细的电极图案,减少材料浪费,并降低太阳能电池的整体生产成本.
