近日，中國科學院大連化學物理研究所薄膜太陽能電池研究組劉生忠研究員、王開博士團隊采用狹縫涂布制備方法，結(jié)合高壓氮氣萃取和離子液體鈍化鈣鈦礦界面技術，成功制備了鈣鈦礦太陽能電池，該電池小面積效率達到22.7%（0.09cm2），大面積組件達到19.6%（7.92cm2）。
大連化物所采用狹縫涂布沉積技術制備高效率大面積鈣鈦礦太陽組件電池
狹縫涂布技術以其成本低、生產(chǎn)量大、連續(xù)性好等優(yōu)點成為鈣鈦礦太陽電池領域最具有產(chǎn)業(yè)化前景的沉積技術之一。但對于鈣鈦礦薄膜的大面積制備技術，如何控制大面積薄膜均勻性（厚度約500nm）和降低薄膜的缺陷密度仍然是一個挑戰(zhàn)。
近日，該團隊采用狹縫涂布沉積技術結(jié)合高壓氮氣萃?。╤igh pressure nitrogen-extraction）策略，有效調(diào)控鈣鈦礦薄膜的形核和晶粒生長，并驅(qū)動穩(wěn)定中間相的形成，從而沉積制備出均勻致密的鈣鈦礦薄膜。同時，該團隊研究發(fā)現(xiàn)，狹縫涂布沉積結(jié)合高壓氮氣萃取技術可以實現(xiàn)寬窗口大面積印刷鈣鈦礦薄膜，提高器件良率。此外，為了有效減少鈣鈦礦表面缺陷，該團隊采用離子液體對表面進行了有效的鈍化處理，將小面積太陽電池的效率提高至22.7%，并將該策略成功地擴展到大面積太陽電池制造，在40 40mm2的襯底上制備的鈣鈦礦電池組件的穩(wěn)態(tài)輸出效率達到19.4%，是迄今為止大面積組件的最高效率。
該研究表明，結(jié)合高壓氮氣萃取技術的狹縫涂布印刷是一種高效、寬窗口、低成本、可擴展面積的鈣鈦礦太陽電池制備技術，對促進狹縫涂布沉積工藝的發(fā)展，推動該技術在大批量卷到卷連續(xù)沉積中的應用具有重要意義。
相關結(jié)果發(fā)表在《先進材料》（Advanced Materials）上。該工作得到了中國科學院戰(zhàn)略重點研究項目、國家自然科學基金、遼寧省博士創(chuàng)業(yè)基金、大連化物所創(chuàng)新基金項目、中國科學院潔凈能源創(chuàng)新研究院、國家重點研究項目、111項目、知識創(chuàng)新工程等項目的資助。
