通过高速柔性版印刷消除钙钛矿太阳能电池制造瓶颈
材料科学
2022-01-25 v1
摘要
钙钛矿太阳能电池有望通过低成本制造提供太瓦级电力。然而，其规模化受限于无机传输层的缓慢高温退火，以及缺乏可靠的大面积沉积薄（< 30 nm）电荷传输层（CTLs）的方法。我们提出了一种通过高速（60 m/min）柔性版印刷与快速退火溶胶-凝胶墨水相结合来规模化超薄 NiOx 空穴传输层（HTLs）的方法，实现了迄今报道的用于钙钛矿的无机 CTLs 最快制备工艺。通过调控前驱体流变性能以实现快速成膜整平，所印刷的 NiOx HTLs 具有高度均匀性和极低针孔密度，其光伏性能超过旋涂器件。将这些印刷传输层集成于平面反型 PSCs 中，可快速制备高效率（PCE > 15%）Cs(x)FA(1-x)PbI 太阳能电池，其短路电流密度（Jsc）提升至 22.4 mA/cm2。HTL 的快速退火将总加工时间缩短 60 倍，同时保持有效空穴收集所需的光电特性与化学组成的平衡。这些结果增进了对超薄 NiOx 的理解，并揭示了通过无机 CTLs 的可规模化制造来提升器件性能的机遇。
引用
@article{arxiv.2201.09657,
title = {Eliminating the Perovskite Solar Cell Manufacturing Bottleneck via High-Speed Flexography},
author = {Julia E. Huddy and Youxiong Ye and William J. Scheideler},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.09657},
year = {2022}
}