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 來自新罕布什爾州Dartmuth Engineering公司的工程師在最近發(fā)表的《通過高速柔版印刷消除鈣鈦礦太陽電池制造瓶頸》的研究報告中稱，他們已經(jīng)開發(fā)出一種制造鈣鈦礦太陽電池的快速印刷方法。

工程師們表示，這種新方法將使陽光-電力轉(zhuǎn)換流程更加高效。

即使有豐富的吸收材料，傳統(tǒng)的金屬鹵化物鈣鈦礦也因生產(chǎn)慢而面臨著擴大規(guī)模的挑戰(zhàn)，這帶來了高昂的制造成本。Dartmouth Engineering 實驗室工程師研發(fā)的快速打印流程將太陽能電荷傳輸層(CTL)的總加工時長縮短了60倍，而且不會對可靠性產(chǎn)生影響。

這種新的印刷方法將高速柔版印刷與快速退火的溶膠-凝膠油墨配對，這是一種從小分子中生產(chǎn)固體材料的方法。油墨可以直接涂覆在玻璃基底的鈣鈦礦上，結(jié)合反溶劑萃取。

柔版印刷是一種旋轉(zhuǎn)印刷的方式，使用柔性橡膠或其他彈性印刷板將油墨涂在各種表面。

通過將高速柔版印刷與快速退火的溶膠-凝膠油墨相結(jié)合，這一方法可以用來擴展超薄氧化鎳空穴傳輸層(HTL)，從而實現(xiàn)最快的鈣鈦礦無機CTL制造。這種方法可以快速進行薄膜流平，以高均勻度和超低針孔密度打印氧化鎳HTL，這種工藝的光伏性能超過了旋涂器件。將這些印刷傳輸層集成到鈣鈦礦太陽電池中可以快速實現(xiàn)高于15%的功率轉(zhuǎn)換效率。

Dartmouth Engineering大學(xué)工程系教授William Scheideler表示："我們的方法可以按照商業(yè)報紙印刷廠的速度和效率來印刷太陽能電池層。制造的高速度非常重要，因為它直接轉(zhuǎn)化為較低的每千瓦時成本，最終使更多人能夠負(fù)擔(dān)太陽能。"

由于在能效和薄膜太陽能電池領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊，世界各地的研究人員一直在進行各種實驗以克服鈣鈦礦的生產(chǎn)規(guī)模問題。

最近，在鈣鈦礦電池制造過程中，加州大學(xué)洛杉磯分校Samueli工程學(xué)院的材料科學(xué)家開發(fā)了一種新的表面處理方法，用于克服因長期暴露在陽光下出現(xiàn)的電池衰減問題。

今年早些時候，德國Karlsruhe（KIT）的研究人員使用廉價的鈣鈦礦半導(dǎo)體材料開發(fā)了彩色太陽電池，它可以被集成到建筑物的外墻或屋頂，并模仿大理石等建筑材料的光學(xué)效果。

原標(biāo)題：新研究：生產(chǎn)鈣鈦礦太陽電池快速印刷法