Поскольку лабораторные работы над перовскитными фотоэлементами продолжают демонстрировать впечатляющие результаты, ученые сосредоточились на достижении тех же результатов с помощью методов, которые могут быть применены в промышленном масштабе.
Большинство самых высокопроизводительных перовскитных фотоэлементов, которые исследователи создали на сегодняшний день, были изготовлены с использованием спинового покрытия, которое трудно нанести на большие площади. Другие процессы на основе растворов, такие как струйная печать, нанесение покрытия с использованием щелевой экструзионной головки и нанесение покрытия машиной шиберного типа, демонстрируют большой потенциал для недорогого и высокопроизводительного производства, но имеют тенденцию к снижению производительности по мере увеличения площади устройства. Многие эксперты рассматривают возможность управления этими процессами с помощью добавок к материалам-прекурсорам.
В отличие от этого, группа исследователей под руководством Технологического института Карлсруэ (KIT) изучает методы осаждения из паровой фазы для нанесения слоев, а также лазерное скрайбирование для соединения фотоэлементов между собой — оба эти процесса уже давно используются в производстве других тонкопленочных фотоэлементов, таких как CIGS или CdTe.
По словам ученых, эти два процесса были впервые исследованы в комбинации для перовскитного фотоэлектрического модуля. По их словам, они показали обнадеживающие результаты: Исследователи изготовили модуль площадью четыре квадратных сантиметра с эффективностью 18 процентов. Они увеличили площадь до 51 квадратного сантиметра, при этом эффективность снизилась только до 16,6 процента.
Исследователи подробно описывают свою работу в статье «Увеличение масштабов производства перовскитных солнечных модулей: Синергия изготовления слоев методом полного осаждения из паровой фазы и полностью лазерных межсоединений», опубликовано в журнале Progress in Photovoltaics.
Они отмечают, что хотя начальная эффективность перовскитных фотоэлементов изготовленных методом осаждения из паровой фазы, ниже, чем при осаждении из раствора, потери при обработке паром меньше из-за большей площади поверхности.
Соединение фотоэлементов было выполнено с помощью 532-наносекундного лазера, который уже зарекомендовал себя в промышленности. В других исследованиях, однако, использовались гораздо более дорогие и сложные короткодействующие лазеры.
Источник: https://www.pv-magazine.de/2021/11/08/kit-nutzt-etablierte-duennschichtverfahren-fuer-perowskit-minimodule-mit-einem-wirkungsgrad-von-18-prozent/
Перевод выполнен с разрешения редакции журнала pv mаgazine.
