Прогрес у технології обробки Blade-coating обіцяє однорідні перовскітові сонячні плівки на промисловому рівні

Оптимізація процесу блейд-котування для високоефективних перовскитових сонячних елементів

Університет Чжецзян відкрив нові горизонти для промислового випуску високоефективних сонячних елементів, завдяки розробленню критичних параметрів для кристалізації у перовскитових плівках. Їхні дослідження показали, що метод блейд-котування може стати ключовим для масового виробництва оптоелектронних пристроїв. Але як мінімізувати дефекти під час створення цих плівок на великих масштабах? Давайте розглянемо це детально.

Переваги та виклики методу блейд-котування

Метод блейд-котування вирізняється своєю простотою та здатністю до безперервного виробництва, що робить його перспективним для великомасштабних проектів. Однак цей метод вводить варіабельність у формування плівки – все, починаючи від товщини до концентрації дефектів. Динаміка нуклеації та зростання зерен створює невідповідності, знижуючи загальну ефективність та стабільність пристрою.

Фактори, що впливають на якість перовскитової плівки

Хімія розчину, умови покриття, навколишнє середовище та постобробка мають критичний вплив на формування плівки. Наприклад, полярність розчинника та швидкість його випаровування грають вирішальну роль в нуклеації. Системи змішаних розчинників і їх контрольована розчинність допомагають збалансувати процес вирощування кристалів. Крім того, додавання амонійних солей та інших речовин поліпшує якість інтерфейсу та пасивує поверхні.

Важливо враховувати параметри покриття, такі як швидкість леза, яка управляє режимами депонування, а також водопроникність субстрату, що запобігає відшаруванню. Газове охолодження сприяє однорідній кристалізації, а вологість та кисень впливають на чистоту фаз.

Перспективи розвитку та використання

“Ефективність та стабільність перовскитових пристроїв залежать від того, як плівка кристалізується під час нанесення”, – наголосили автори з Університету Чжецзян. Їхнє дослідження дає змогу систематично налаштовувати процес формування плівок, щоб досягти однорідності та мінімізації дефектів, що є критично важливим при переході від лабораторних експериментів до масштабного виробництва.

Ця структура може бути застосована не тільки для фотогальванічних модулів, але й для світловипромінювальних діодів, фотодетекторів та інших оптоелектронних пристроїв. Майбутні розробки можуть включати автоматизовані системи покриття з моніторингом кристалізації в реальному часі і використання альтернативних розчинників.

Інновації в області перовскитових плівок відкривають нові можливості не тільки для соняч