每分钟12米:新工艺大幅提高钙钛矿薄膜电池制造速度

据外媒报道,钙钛矿太阳能电池虽然在效率方面正迅速赶上其硅前辈,但在生产速度方面仍非常落后。现在,斯坦福大学的研究人员开发了一种制造钙钛矿太阳能电池的新方法,其速度可达每分钟40英尺(12米),这样的速度甚至比硅还快。

数十年来,硅一直主宰着太阳能电池市场,但近年来,这一王冠有被夺走的危险。其中增长最快的新产品则就是钙钛矿,它的效率从2009年的不到4%上升到了今年早些时候的20%–接近硅的25%。另外,它的生产成本也可能比硅更低、更节能。

当然,钙钛矿并不是完美的。它远不如硅那么稳定,所以批量生产需要手工操作,并且在生产过程中经常会出现缺陷从而导致电池在元素中降解得更快。现在,来自斯坦福大学的研究人员声称他们已经开发出一种可以在实际速度下大量生产稳定钙钛矿电池的方法。

研究小组将他们的新方法称为快速喷涂等离子工艺。该工艺由带有两个喷嘴的机器执行–第一个喷嘴负责将钙钛矿前体的液体混合物喷到一片玻璃上,第二个喷嘴负责将喷出带有等离子体的液体从而迅速将其转变成一层钙钛矿薄膜。

该团队表示,通过使用这种方法,钙钛矿膜可以以每分钟40英尺的速度生成。此外,它的生产成本也应该很会更低–研究人员估计,制造这种模块的成本大约为每平方英尺(0.09平方米)0.25美元,约是硅材料价格的1/10。

“我们实现了所有太阳能技术中最高的生产量,”该研究的论文合著者Nick Rolston表示,“你可以想象把大的玻璃面板放在滚轮上以前所未有的速度不断地生产出一层层钙钛矿。”

最终产品的效率也相当可观,约为18%,并且在连续使用5个月后,模块的效率仍可达15.5%。研究团队表示,钙钛矿下一个要面临的主要障碍是找到确保电池持续更有效的时间长度的方法。

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