第一个完全卷对卷可打印的钙钛矿太阳能电池

斯旺西大学已经建立了一种低成本和可扩展的碳墨水配方，能够首次释放钙钛矿太阳能电池大规模制造的潜力。

在卷对卷(R2R)工艺中使用槽模涂层，斯旺西大学特定创新和知识中心的学者已经建立了一种创建“完全可打印”钙钛矿光伏(PV)的方法，这是一个经常使用的术语，但直到现在，不正确。

该团队寻找金电极的替代品，金电极通常在设备打印后使用昂贵且缓慢的蒸发过程进行应用。

SPECIFIC高级研究官David Beynon博士说：“关键是确定正确的溶剂混合物，一种在不溶解底层的情况下作为薄膜干燥的溶剂混合物。

“X射线衍射分析表明，当用正交溶剂系统配制碳电极墨水时，碳电极油墨能够做到这一点。这种创新层可以在低温和高速下与底层连续兼容地应用。

该研究已发表在Advanced Materials上。

光伏研究负责人Trystan Watson教授说：“钙钛矿太阳能电池在推动更清洁，更绿色的能源方面显示出巨大的前景。完全在线生产完全工作设备的能力使大批量生产更容易、更经济，是迈向商业化的一大步。它开启了制造过程的想法，其中一端添加太阳能墨水，另一端出现太阳能电池。

作为刚性玻璃基板上小型器件的一部分，带有碳电极的器件提供了与传统蒸发金电极相似的光伏性能，功率转换效率(PCE)为13%-14%，并且在较高温度下表现出色并具有更好的长期稳定性。

新的全R2R涂层器件印刷在20米长的柔性基板上，产生了10.8%的稳定功率转换效率。

SPECIFIC的博士后研究员Ershad Parvazian博士说：“这个项目最重要的部分是完全涂覆碳R2R，这是一种与钙钛矿光伏一起工作的新工艺，有助于更容易地扩大规模。

“几年来，这些设备的效率一直在提高，期望它们可以完全打印出来。这项工作已经证明了这一点。

新一代太阳能电池显着受益于其创造者的独特协作结构，斯旺西大学化学家，材料科学家和工程师团队都在现场。

在短短四年内，这种创新的光伏方法已经设计和制造，详细评估和分析，适应和改进，使全球打印和安装数百万米太阳能电池的可能性比以往任何时候都更接近。

Watson教授说：“对于我们斯旺西大学来说，印刷光伏的下一个挑战是向人们证明这些工作。

“为了实现这一目标，我们需要开始制造真正看起来像太阳能电池板的东西。然后，我们可以将它们安装在建筑物上，并了解我们离实现英国绿色可再生能源制造的承诺有多近。