丝网印刷法在低成本大面积钙钛矿太阳能电池制备中的应用

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• 论文作者：侯孟婧 ; 汤洋 ; 赵笑昆 ; 韦慧
• 年：2017
• 作者机构：北京低碳清洁能源研究所北京市昌平区未来科技城神华低碳所;
• 论文关键词：钙钛矿太阳能电池 ; 丝网印刷 ; 大面积电池
• 会议召开时间：2017-05-27
• 会议录名称：第四届新型太阳能电池学术研讨会论文集
• 英文会议录名称：Abstract Book of the 4th Conference on New Generation Solar Cells
• 语种：中文
• 分类号：TM914.4
• 学会代码：ZKYQ
• 会议名称：第四届新型太阳能电池学术研讨会
• 会议地点：中国北京
• 主办单位：中国可再生能源学会光化学专业委员会
• 学会名称：中国科学院物理研究所清洁能源实验室
• 页数：1
• 文件大小：798k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

钙钛矿太阳能电池作为新能源界的"黑马",光电转换效率已刷新到了22.1%[1],未来的应用潜力可谓巨大。而在钙钛矿电池的实用化进程中,实现低成本、大面积均匀涂层的制备是必然的要求。本研究引入丝网印刷法,进行TiO_2介孔层和碳电极层的涂布,分别替代了旋涂法和真空蒸镀法。以印刷法制备的介孔层晶粒尺寸均匀,孔隙多且密集,有利于甲胺碘化铅前驱体溶液的渗入,能够充分发挥骨架作用[2]。此外,印刷法制备介孔层还具有厚度一致性好、涂覆区域形状尺寸易于控制等优点。而相比于昂贵的蒸镀贵金属电极,丝网印刷的碳电极成本很低,这对于大面积钙钛矿电池的实用化意义重大[3]。进一步尝试取消spiro-OMeTAD空穴传输层,发现电池效率并不会下降。Spiro-OMeTAD的价格较为昂贵,而采用碳电极的钙钛矿电池可以不涂覆该空穴传输层,这进一步降低了电池的制造成本,且简化了电池的制备工艺,更有利于实现钙钛矿电池的规模化生产。丝网印刷法在本研究中的成功应用为低成本大面积钙钛矿太阳能电池的实用化做出了积极的证明。

引文

[1]https://www.nrel.gov/pv/assets/images/efficiency-chart.png
    [2]M.Anyi,L.Xiong,L.Linfeng,K.Zhiliang,L.Tongfa,R.Yaoguang,X.Mi,H.Min,C.Jiangzhao,Y.Ying,G.Michael,H.Hongwei,Science,2014,345,295.
    [3]Z.Huawei,S.Yantao,D.Qingshun,Z.Hong,X.Yujin,W.Kai,D.Yi,M.Tingli,Journal of Physical Chemistry Letters,2014,5,3241.