Прогрес у технології Blade-coating обіцяє отримання рівномірних перовскітних сонячних плівок в промислових масштабах

Перовскітові плівки: розкриття потенціалу для вдосконалення сонячної енергетики

Науковці з Університету Чжецзян зробили значний прорив, картографуючи важливі параметри процесу кристалізації в перовскітових плівках, нанесених методом леза. Це дослідження має на меті вдосконалення шляхів виробництва високоефективних сонячних елементів та оптоелектроніки на комерційному рівні. Проте на шляху переходу від лабораторних умов до промислових масштабів стикаємося з низкою викликів, включаючи нерівномірну кристалізацію, дефекти та нестабільність.

Метод нанесення леза — ключ до масового виробництва

Метод нанесення леза є надзвичайно ефективним завдяки його простоті та можливості до безперервного виробництва. Він забезпечує ефективне використання матеріалів, тим самим позиціонуючи себе як перспективний варіант для масового виробництва. Проте він також викликає складнощі у забезпеченні рівномірної товщини плівки, кристалічності та кількості дефектів.

Фундаментальні дослідження для оптимізації процесу

Команда з Університету Чжецзян дослідила, як різні фактори — від хімії розчину до зовнішнього середовища — впливають на нуклеацію кристалів і подальшу кристалізацію. Їхні висновки встановили систематизовану структуру, яка дозволяє оптимізувати процеси формування плівки, роблячи їх більш відтворювальними та масштабованими.

Роль хімії та параметрів нанесення

Важливими факторами для інтерфейсів плівок є полярність розчинника та швидкість випаровування, які визначають надлишкову насиченість розчину. Висока концентрація розчину може уповільнити випаровування і призвести до виникнення дефектів, тоді як низька концентрація обмежує ріст зерен. Амонійні солі та інші хімічні добавки застосовуються для покращення структури плівки.

Навколишнє середовище та його вплив

Умови навколишнього середовища також відіграють значну роль у процесі нанесення. Здатність субстрату до змочування, газове охолодження та контроль вологості визначають рівномірність розподілу рідини та стабільність кристалізації. Наприклад, вологість повітря та наявність кисню можуть впливати на стабільність плівки.

Майбутнє перовскітових технологій

Ця передова структура відкриває великі можливості не тільки для сонячних елементів, а й для перовскітових світлодіодів, фотодетекторів і навіть тандемних конфігурацій, де якість плівки є визначальною для ефективності пристроїв. Майбутні розробки у цій галузі, безпер