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英国一大学衍生企业将商业化钙钛矿工艺
2023/12/29 9:14:03 材料来源：雅时
气溶胶辅助溶剂处理有望使各种成分、器件结构和区域实现更低缺陷、更高效率和稳定性
Aerosolar是伦敦玛丽女王大学的一家衍生公司，旨在将一种基于气溶胶的新型处理工艺商业化，使钙钛矿太阳能电池更经济、更高效。
目前，钙钛矿太阳能电池的太阳能转换效率超过25%。然而，挑战依然存在。低温、基于溶液的制造工艺导致材料存在大量缺陷，尤其是进行大面积制造时。电池本身暴露在湿气和氧气中也容易发生分解，这严重限制了钙钛矿的商业可行性。
气溶胶辅助溶剂处理工艺由昆士兰大学能源材料与器件系教授Joe Briscoe及其团队开发。该工艺包括以受控方式使二甲基甲酰胺溶液（单独或添加甲胺盐酸盐）通过表面，然后再使其通过装有加热过的钙钛矿样品的反应器。与直接热退火相比，这种工艺耗时不超过五分钟，而且还可以在较低的温度（100摄氏度）下进行加工。
根据Joe Briscoe的说法，这种工艺显著增强了钙钛矿电池的晶粒生长，减少了其局部缺陷，提高了其整体均匀性。经过处理的钙钛矿电池还能显著提高性能，使各种成分、器件结构和区域都能提高效率和稳定性。该工艺还可使钙钛矿电池更经济实惠，更易于大规模制造。
气溶胶增强型钙钛矿电池可以印在塑料板上，从而应用于新领域，如室内场所、自供电消费电子产品、车棚、建筑外墙，甚至集成到电动汽车中。
除此以外，钙钛矿电池还能吸收光谱中的蓝光，而硅太阳能电池的能耗主要来自蓝光。Joe Briscoe表示，可以将钙钛矿电池堆叠在硅电池上，形成“串联”设计，进而将太阳能电池板的整体效率提高到近30%。
展望未来，Joe Briscoe团队正在进行进一步的测试，以评估此工艺的长期有效性及其商业应用的可扩展性。研究团队计划在大面积反应器中优化气溶胶辅助溶剂处理，为开发经济实惠、轻质灵活的商业级太阳能电池铺平道路。
为此，衍生企业AeroSolar获得Innovate UK提供的5万英镑资金，用于建造一个大型反应堆，该反应堆现已完工，正在进行测试。目前，该研究团队正与钙钛矿太阳能电池制造商合作，并吸引了投资者的兴趣。
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