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太阳能电力
2019-05-29 19:11:05 来源:www.hyerhu.com 作者:红河电力

印刷电子财产,是今朝在环球迅速成长的新兴财产之一。印刷电子技巧恰是基于印刷道理的电子制作技巧,经由过程疾速、高效和灵活的印刷技巧,能够完成在基板上构成导电路线和图形,或构成全部印制电路板。相似地,应用印刷的办法来制备薄膜光伏能够进步光伏电池制备产量,低落光伏电池的制作本钱。


中科院姑苏纳米所印刷电子技巧研讨中间印刷薄膜光伏课题组成立于2018年。该团队以完成薄膜光伏器件的低本钱制作技巧为目的,展开印刷制备薄膜光伏电池的症结资料与工艺技巧等研讨。


课题组负责人、中科院姑苏纳米所研讨员马昌期对《中国科学报》记者说:“环抱研讨目的,课题组构成为了可印刷半导体资料的墨水设置装备摆设、印刷薄膜光伏界面工程、印刷电极电路和印刷薄膜光伏稳固性四个研讨偏向。”


电子墨水无疑是印刷电子财产技巧的焦点。因为有机资料一样平常情况下能够制备成溶液状态,这与印刷油墨的特性十分相似,是以薄膜光伏电池能够经由过程印刷办法来制备。在这个进程中,可印刷半导体资料及其墨水设置装备摆设十分重要。


马昌期说:“咱们以开辟高机能可印刷界面墨水资料为目的,展开了可溶液法加工有机化合物半导体资料和有机纳米半导体资料的分解制备,开辟了一系列半导体墨水资料。”


与传统的金属氧化物界面资料或许有机聚合物界面资料分歧,课题组奇妙地结合了有机金属氧化物良好的电荷传输才能和有机聚合物份子良好的成膜机能,使得所制备的墨水资料具备优良的墨水稳固机能、良好的成膜性和很高的事情厚度。


克日,课题组在电子墨水上又停止了进一步的改性。“咱们应用份子定向接枝润饰的办法,对纳米金属氧化物外面停止功效化润饰,该类电子墨水具备很高的事情厚度。同时因为核心有机接枝单位的存在,还能进步纳米薄膜光伏电池的稳固性。”马昌期说。


电极是柔性薄膜光伏电池的症结根基。马昌期奉告记者,“这包含两层寄义,一是柔性通明底电极,另一个是柔性金属顶电极的印刷制备”。


柔性通明底电极中最为成熟的代表是ITO电极。但这一类电极也存在本钱高、方阻较大等不敷。中科院姑苏纳米所印刷电子中间崔铮课题组胜利开辟了基于印刷工艺制备的导电性高、通明度高、抗弯折机能好的柔性金属网栅电极,成为柔性ITO电极最优的替代者。


“咱们课题组则针对印刷金属网栅电极存在外面粗糙度大、微区平均性差等问题,停止了电极外面功效润饰。今朝课题组曾经控制了该类电极的润饰办法,使其很好地满意了柔性薄膜光伏电池的应用。咱们曾经完成为了柔性钙钛矿薄膜光伏电池效力到达14%以上,并具备异常优良的抗弯折机能。”


柔性金属顶电极的印刷制备则是别的一个症结技巧。马昌期表现,一方面设置装备摆设金属墨水平日需要将金属资料纳米化,但这一进程势必会增长金属墨水的化学反应活性。为了坚持金属墨水的稳固性,平日需要在纳米化的金属资料外面包覆有机配体,这又会招致金属资料之间打仗机能低落,以致导电机能低落。另一方面,在印刷制备进程中溶剂的腐蚀感化和金属墨水与基层薄膜间不抱负的界面机能也会招致机能低落。


针对这一困难,课题组从界面资料改性和金属电子墨水的优化等两个偏向同时动手,完成为了界面资料对溶剂的有用隔绝并进步了金属电极与界面薄膜之间的打仗性,“真正意义上完成为了全溶液法制备纳米薄膜光伏电池,为全印刷法制备柔性光伏电池供给了很好的技巧支持”。马昌期说。


除此之外,新型纳米薄膜光伏电池的本征衰减进程是决议光伏电池应用寿命的症结。马昌期表现,今朝科研职员在这一范畴的研讨还未几,对付分歧资料体系的器件的本征衰减进程的懂得也不敷深刻,对付稳固性晋升也短缺一个体系的解决方案。


“咱们后续也将进一步深刻研讨新型纳米薄膜光伏电池的衰减机理,并希冀经由过程对机理的懂得树立稳固性晋升的有用解决方案,真正推进印刷柔性薄膜光伏电池技巧向财产化应用成长。”马昌期说。


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责任编辑:教务王老师
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