超大太阳能电池：研究人员打印模块比之前最大的模块大六倍

一种A4纸张尺寸的钙钛矿太阳能模块，比之前报道的10x10 cm2模块大近六倍，由斯旺西大学的研究人员通过使用简单和低成本的印刷技术开发出来。

这一突破表明，该技术的工作规模更大，而不仅仅是在实验室，这对鼓励工业界采取这一措施至关重要。

形成模块的许多单个电池中的每一个都由钙钛矿制成，钙钛矿是太阳能研究人员越来越感兴趣的材料，因为它可以比硅(太阳能电池最常用的材料)更容易和更便宜地制造。

钙钛矿太阳能电池也被证明是高效的，功率转换效率(PCE)的分数 - 它转化为电能的电池的光量 - 在小实验室样品上高达22%。

该团队为斯旺西大学领导的SPECIFIC创新和知识中心工作。他们使用现有类型的电池，碳钙钛矿太阳能电池(C-PSC)，由不同的层 - 顶部的二氧化钛，氧化锆和碳 - 制成，它们都是可印刷的。

虽然它们的效率低于其他钙钛矿电池类型，但C-PSC的降解速度并不快，已经证明在光照下可以稳定运行1年以上。

斯旺西团队的突破来自于对A4纸张一样大的玻璃基板上的印刷工艺的优化。他们通过印刷行业众所周知的称为套准的方法确保图案层完美对齐。

整个制造过程在空气中，在环境条件下进行，而不需要制造硅所需的昂贵的高真空工艺。

斯旺西团队的模块表现良好：

- 根据“1太阳”标准(即完全模拟太阳光)评估时，功率转换效率(PCE)高达6.3%。这对于这种尺寸的C-PSC设备来说是世界领先的。

- 在200勒克斯下的11%PCE，大致相当于普通客厅的亮度水平

- 1000勒克斯的18%PCE，相当于普通超市的光照水平。

室内照明条件下的高效率评级表明，该技术不仅可以用于户外发电，还可以为室内的小型电子设备(如智能手机和传感器)供电。

斯旺西大学SPECIFIC创新与知识中心技术转移研究员Francesca De Rossi博士说：

“我们的工作表明钙钛矿太阳能电池即使在比科学界迄今为止报道的更大规模生产时也能提供良好的性能。这对于使其经济和吸引工业制造它们至关重要。

我们成功的关键是丝网印刷工艺。我们对此进行了优化，以避免因打印大面积而导致的缺陷。精确配置层和图案化阻挡层有助于改善单元之间的连接，提高整体性能。

还有许多工作要做，例如增加有效面积 - 实际用于发电的基板表面的百分比。我们已经在努力了。

但这是我们团队的重大突破，可以为下一代太阳能电池铺平道路。