Impresión de células solares de perovskita

Actualización: 17 de diciembre de 2023

Para alcanzar el objetivo de neutralidad en carbono, es indispensable una transición de la energía fósil a la generación de energía renovable. fotovoltaica la tecnología Está considerada como una de las fuentes más destacadas de energía renovable. Durante décadas, alrededor del 90% del mercado mundial de células solares ha estado dominado por células solares de silicio. Aunque el precio de los paneles solares de silicio disminuye año tras año, supone un gran desafío reducir aún más significativamente su coste de fabricación. Por lo tanto, las tecnologías fotovoltaicas de próxima generación necesitan urgentemente nuevos materiales y técnicas novedosas. Recientemente, las células solares de perovskita (PSC) de haluros metálicos han atraído una gran atención tanto del mundo académico como de la industria, debido a su excelente eficiencia de conversión fotoeléctrica y su gran potencial comercial.

Los materiales de perovskita de haluro metálico se pueden sintetizar fácilmente en solución a baja temperatura y depositarse en una película delgada a través de una variedad de métodos de impresión. Recientemente, se han publicado muchas revisiones sobre el tema de las técnicas / mecanismos de deposición de películas de perovskita, como la ingeniería de solventes y la ingeniería de aditivos, mientras que las discusiones sobre la ingeniería de tintas para imprimir películas de perovskita de alta calidad, así como otras capas funcionales, son pocas.

Existe una descripción general sistemática de las tecnologías de impresión aplicables que posiblemente se pueden utilizar para escalar los PSC. La ingeniería de la tinta es el tema clave para lograr películas delgadas de alta calidad para células solares eficientes. Por lo tanto, se centran principalmente en la perspectiva de la fórmula de la tinta precursora de perovskita y los aditivos para controlar el proceso de formación de la película. Analizan los posibles mecanismos físicos y químicos del proceso de nucleación y cristalización durante la impresión. Para los aditivos en la impresión de PSC, el efecto de los aditivos para el proceso de formación de la película, la microestructura y la población de defectos.

Además, también presentan la viabilidad técnica de imprimir las otras capas además perovskita capas, incluidas las capas transportadoras de huecos (HTL) y las capas transportadoras de electrones (ETL), que podrían permitir una producción rápida y en masa de PSC. Finalmente, presentan el progreso reciente de la impresión de rollo a rollo (R2R) y los problemas de estabilidad de los módulos de perovskita, y ofrecen una perspectiva de producción en masa de módulos solares de perovskita en un futuro próximo.