新華社南京11月11日電(記者陳席元)記者11日從南京工業(yè)大學(xué)了解到,該??蒲袌F隊在光伏電池制造領(lǐng)域取得新進(jìn)展,突破了用絲網(wǎng)印刷技術(shù)制備鈣鈦礦薄膜的關(guān)鍵技術(shù)。相關(guān)論文近日由國際學(xué)術(shù)期刊《自然》在線(xiàn)發(fā)表。
據介紹,鈣鈦礦是當前光伏電池領(lǐng)域的研究重點(diǎn),與傳統的多晶硅太陽(yáng)能電池板相比,鈣鈦礦可以用來(lái)制造柔軟的光伏薄膜。論文共同通訊作者、中國科學(xué)院院士黃維表示,這項成果提出了一種絲網(wǎng)印刷鈣鈦礦活性材料與器件的解決方案,相關(guān)的全絲網(wǎng)印刷器件具有工藝簡(jiǎn)便、穩定性高等優(yōu)勢。
“絲網(wǎng)印刷被認為是制造鈣鈦礦薄膜的理想技術(shù)路線(xiàn)。”論文共同通訊作者、南京工業(yè)大學(xué)柔性電子(未來(lái)技術(shù))學(xué)院副院長(cháng)陳永華教授說(shuō),絲網(wǎng)印刷技術(shù)已在產(chǎn)業(yè)界得到應用,但尚不能用于生產(chǎn)鈣鈦礦光活性層,解決這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵在于油墨。
論文共同第一作者、南京工業(yè)大學(xué)碩士研究生韓虎忱告訴記者,此次團隊成功研制出黏度可控、組分可調、空氣中可穩定保存的離子液體鈣鈦礦印刷油墨,解決了絲網(wǎng)印刷鈣鈦礦薄膜的技術(shù)難題,印刷出來(lái)的薄膜厚度、面積和圖案均可精準控制。
“制造鈣鈦礦光伏器件通常涉及到五六種工藝,分別需要五六臺設備。我們對生產(chǎn)流程進(jìn)行了優(yōu)化,用絲網(wǎng)印刷一種方法就可以生產(chǎn)出鈣鈦礦光伏電池的全部四個(gè)功能層,實(shí)現‘一鍋燉’。”陳永華說(shuō)。
實(shí)驗結果顯示,絲網(wǎng)印刷鈣鈦礦薄膜的印刷速率可達每秒20厘米以上,生產(chǎn)出的鈣鈦礦光伏器件,光電轉化效率達14.98%。陳永華表示,目前團隊已成功制備出邊長(cháng)15厘米的正方形薄膜,下一步將向制備邊長(cháng)50厘米的薄膜努力。
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