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新能源技术研究院麦耀华团队在大面积钙钛矿薄膜太阳电池及组件制备工艺研究中取得进展

字体: 2019年06月28日 浏览量: 次 来源: 信息科学技术学院 作者: 发布:新闻中心
摘要:本论文开发了一种可靠、且具有普适性的钙钛矿薄膜印刷制备工艺。该工艺具有具备低能耗、可控性和普适性等特点。论文发现多种添加剂可以实现对晶体形貌的有效调控,而且可以实现不同组分、不同带隙的钙钛矿薄膜和太阳能电池的制备。

近日,麦耀华教授团队的研究论文“A Generalized Crystallization Protocol for Scalable Deposition of High-Quality Perovskite Thin Films for Photovoltaic Applications”在Wiley出版集团下的综合性期刊《Advanced Science》(IF=15.804)上发表。郭飞研究员和硕士研究生邱舒迪为共同第一作者,麦耀华教授、郭飞研究员和深圳大学蔡博渊副教授为论文共同通讯作者。

钙钛矿太阳电池在实验室研究中取得非常大的成功,短短10年间,转换效率超过了24%,当前,实现钙钛矿电池各功能层的低成本、大面积均匀制备成为此技术产业化的关键。通过印刷法制备大面积钙钛矿太阳能电池及光伏组件是新能源技术研究院的重要研究方向之一。

钙钛矿半导体薄膜可以通过低廉的溶液法加工,实验室制备小面积电池的光电转化效率已达到可以产业化生产的水平。从实验室小面积电池到大面积组件开发是钙钛矿产业化的毕竟之路,然而当前实验室广泛应用的反溶剂辅助结晶工艺不能应用于大面积印刷工艺。因此,新的能兼容于印刷法制备大面积钙钛矿薄膜的结晶工艺亟待开发。

本论文开发了一种可靠、且具有普适性的钙钛矿薄膜印刷制备工艺:通过合理的前驱体溶液配方并结合简便的真空预结晶策略,可以对晶体形貌实现精确调控,最终实现低温条件下一步印刷法制备均匀、致密的大面积钙钛矿薄膜。该工艺具有具备低能耗、可控性和普适性等特点。论文发现多种添加剂可以实现对晶体形貌的有效调控,而且可以实现不同组分、不同带隙的钙钛矿薄膜和太阳能电池的制备。

该研究得到国家自然科学基金项目(No. 61705090, 61605064)、广东省自然科学基金项目(2016A03031008)、深圳孔雀团队基金项目(KQTD2017033011044403)、深圳市微尺度光信息技术重点实验室基金项目(ZDSYS201703031605029)和深圳市科技创新委员会基金项目(KQJSCX20170727100838364)的支持,同时得到了郑州大学和德国埃尔朗根-纽伦堡大学的合作支持。

文章链接:https://doi.org/10.1002/advs.201901067

(信息科学技术学院)

责编:李伟苗

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