據(jù)外媒報(bào)道，一國際研究團(tuán)隊(duì)展示了以工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)鈣鈦礦光伏材料的技術(shù)。該技術(shù)可降低成本，并提高量產(chǎn)鈣鈦礦太陽能電池的性能。
（圖片來源：NCSU）
這項(xiàng)技術(shù)成本低、簡(jiǎn)單、節(jié)能，或?qū)橹圃焘}鈦礦太陽能電池鋪平道路。鈣鈦礦能夠有效吸收光，在太陽能電池領(lǐng)域很受歡迎。使用這種材料，可以制造出輕質(zhì)、可彎曲的太陽能電池。這些電池可整合至一系列技術(shù)中，如建筑物或車輛的窗戶。
該論文的共同通訊作者、北卡羅來納州立大學(xué)（North Carolina State University）材料科學(xué)與工程學(xué)教授Aram Amassian表示：“在實(shí)驗(yàn)室里，研究人員利用旋涂（Spin Coating）技術(shù)生產(chǎn)鈣鈦礦光伏材料，也就是在基板上形成一層鈣鈦礦薄膜，但僅限于小范圍內(nèi)。”
“研究人員談?wù)摰氖侵挥?或2平方厘米的基板樣品。然而，當(dāng)時(shí)人們認(rèn)為，使用幾十平方厘米的基板來擴(kuò)大旋涂制造規(guī)模是不可能的。相反，大家選擇了很多其他的方法。然而，通過其他方法生產(chǎn)的鈣鈦礦光伏的性能，不如使用旋涂技術(shù)制成的薄膜，還需要大量進(jìn)行研發(fā)?！?BR> 該論文的共同通訊作者、洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（école Polytechnique Fédérale de Lausanne）教授Michael Gr?tzel表示：“這項(xiàng)研究所要做的就是證明，通過制訂共溶劑稀釋策略，可以使用旋涂技術(shù)在更大的基板上生產(chǎn)鈣鈦礦型光伏。換句話說，可以擴(kuò)大光伏產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模，并保留幾乎所有利用旋涂技術(shù)生產(chǎn)的鈣鈦礦薄膜的優(yōu)異性能?！?BR> 從以往來看，由于旋涂和鈣鈦礦的性質(zhì)，人們認(rèn)為不能以保持材料有效的方式，通過旋涂在工業(yè)規(guī)?；迳仙a(chǎn)鈣鈦礦光伏。旋涂是將液體置于基板表面，然后旋轉(zhuǎn)基板，這樣液體材料就可以在表面上擴(kuò)散。然而，當(dāng)通過這種技術(shù)施加鈣鈦礦時(shí)，使鈣鈦礦保持液態(tài)的溶劑揮發(fā)得不夠快。這會(huì)導(dǎo)致大部分鈣鈦礦從邊緣上飛出去，這意味著大量的鈣鈦礦材料浪費(fèi)掉了。這也會(huì)導(dǎo)致表面上的鈣鈦礦厚度不均，而且某些部位的鈣鈦礦干燥時(shí)間更長。從制造業(yè)的角度來看，這都是有問題的。
這篇論文的聯(lián)合主要作者、洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的Hong Zhang表示：“這項(xiàng)研究采取的方法是引入一種共溶劑，讓液體鈣鈦礦非常迅速、均勻地?cái)U(kuò)散和干燥，從而解決了這一挑戰(zhàn)?！?BR> 這項(xiàng)技術(shù)還能夠顯著減少廢料，并減少制造鈣鈦礦太陽能光伏時(shí)產(chǎn)生的有毒副產(chǎn)物。
該論文的共同通訊作者、羅馬托爾維加塔大學(xué)（University of Rome Tor Vergata）的教授Aldo Di Carlo表示：“許多行業(yè)已經(jīng)在通過旋涂技術(shù)生產(chǎn)各種產(chǎn)品。這項(xiàng)工作表明，這些現(xiàn)有技術(shù)可以用來制造鈣鈦礦太陽能電池。這將真正加快生產(chǎn)和部署鈣鈦礦太陽能電池板和電池?！?BR> 在示范項(xiàng)目中，合作者已經(jīng)使用這項(xiàng)新技術(shù)來生產(chǎn)幾十厘米寬的模塊，這些模塊具有卓越的均勻性和性能。
Amassian表示：“本團(tuán)隊(duì)現(xiàn)專注于使用工序自動(dòng)化和人工智能來構(gòu)建這項(xiàng)工作，并進(jìn)一步提高鈣鈦礦光伏的效率、穩(wěn)定性和可持續(xù)性。研究人員希望與公共及私營部門合作，尋找實(shí)施這項(xiàng)工作的方法，并促進(jìn)鈣鈦礦太陽能電池技術(shù)的發(fā)展?！?BR> 這篇論文發(fā)表在《自然通訊》雜志上，題為“通用共溶劑稀釋策略使制造鈣鈦礦型光伏變得簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)高效”。
（轉(zhuǎn)載）
