新工艺助钙钛矿光伏薄膜制造大突破
2023-01-05 来源:财联社
摘要
小编引言:新加坡南洋理工大学能源研究所的科学家们研究了如何利用热蒸发技术(TE)来制造微型钙钛矿太阳能模块。

TE是一种成熟的技术,通常用于微电子和光电子行业,用于生产有机发光二极管(OLEDs)、金属触点和各种材料的涂层。与溶液加工相比,TE有几个优点,包括高工艺控制、优异的薄膜均匀性、低材料消耗、共形衬底覆盖率、缺乏有毒溶剂以及卓越的设备可重现性和可扩展性。

 

研究人员Annalisa Bruno说,“我们分析了几种基于蒸发的技术来制造卤化物钙钛矿薄膜。这些范围从相对简单的单源沉积和多源共蒸发到更复杂的多步蒸发,以及热蒸发与气体反应和溶液处理的混合。”

 

她解释称,传统共蒸发技术的主要问题之一是需要广泛优化钙钛矿的沉积参数,特别是当同时蒸发超过两到三种前体时。他们还指出,沉积时间过长可能也会成为其商业化生产的障碍,因为大多数对这些技术的研究往往忽略了这个问题。

 

因此,在上述新研究中,研究人员们想到了热蒸发技术。Bruno说,这种联合方法利用了两种方法的优点,尽管也有一些局限性,例如复杂性增加和溶剂的使用。其研究成果已于近期发表在了《焦耳》杂志上。

 

 

“我们相信热蒸发是实现快速飞跃的理想钙钛矿沉积方法,因为它易于扩展,不受有害溶剂的影响,并且已经很好地集成到当前的光学和微电子生产线中。”她补充说,“使用相同的制造生产线,不仅可以生产蒸发的钙钛矿薄膜,还可以生产完全蒸发的模块。”

 

研究人员称,新方法的优点包括高度的过程控制,精确可控的薄膜厚度,易于连续添加多层,以及低基片温度的可加工性。研究人员声称,这些方法还可以在成膜过程中更好地纯化前体,在设备批次内具有优异的空间均匀性,而且具有高产量。

 

“整个过程可以自动化和控制,这对大规模和高通量制造具有内在吸引力。”他们说。

 

 

关键词:新工艺,热蒸发技术,制造技术

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