原文:German and Spanish researchers developed a solvent-free 10-minute vacuum process that produces perovskite-silicon tandem solar cells at 24.3% efficiency, offering a scalable path to lower-cost solar manufacturing.
德国和西班牙的研究人员开发了一种快速真空镀膜工艺,能够在短短 10 分钟内生产钙钛矿-硅串联太阳能电池,效率高达 24.3%。无溶剂方法是由卡尔斯鲁厄理工学院和瓦伦西亚大学的科学家发明的。它以高产量快速沉积均匀的钙钛矿层,甚至在先进太阳能电池常用的纹理硅表面上也是如此。
卡尔斯鲁厄理工学院教授 Ulrich Paetzold 博士表示,工业规模制造不仅取决于实现高效率,还取决于生产过程是否快速、稳健且可扩展。 “我们能够证明,异常快速的真空工艺不仅可以产生均匀的层,而且还可以产生高效的钙钛矿硅太阳能电池,”他解释道。一种新型太阳能技术钙钛矿-硅串联太阳能电池将钙钛矿顶部电池堆叠在传统硅底部电池上。由于这两层吸收阳光的不同部分,因此它们可以捕获更多的太阳光谱。因此,它们可以比传统的纯硅太阳能电池板产生更多的电力。然而,生产钙钛矿层(这些太阳能电池中的主动光捕获组件)仍然是一个重大挑战。工业制造需要在大面积上快速且均匀地形成层。
为了应对这一挑战,联合研究小组使用了一种称为近距离升华(CSS)的技术。这是一种基于真空的快速工艺,其中前体材料蒸发并仅移动几毫米,然后沉积到硅电池表面上。然后材料发生反应形成钙钛矿层。巴伦西亚大学博士生、研究合著者 Sofia Chozas-Barrientos 表示,该团队利用 CSS 无需溶剂即可将有机前体材料快速沉积到硅上。该过程消耗的前体材料相对较少,并且可以重复使用来源,