Para saintis dari Universiti Teknologi Nanyang di Singapura dan Université Grenoble Alpes di Perancis telah menggabungkan teknik pelapisan slot-die dengan pelindapkejutan gas dan pemanasan substrat untuk membuat sel suria perovskite dengan luas aktif lebih dari 0.09 cm2 dan kecekapan penukaran kuasa 18%.
Pelindapkejutan gas digunakan terutamanya berkaitan dengan pengerasan pada tungku vakum dan lapisan slot-die adalah proses yang sudah digunakan di berbagai industri. Dakwat didorong melalui slot sempit ketika bergerak melintasi substrat untuk membentuk filem berterusan. Pemanasan substrat biasanya digunakan dalam proses pemendapan laser berdenyut (PLD).
Teknik-teknik ini, yang digambarkan oleh para penyelidik sebagai gabungan "strategi penghabluran sinergis," digunakan untuk melapisi filem perovskite bebas metilamonium dengan ketebalan sekitar 500 nm pada timah oksida fluor-doped (FTO) substrat 10 × 10 cm2 tanpa penggunaan pelarut atau bahan tambahan.
Tinta prekursor perovskite disediakan dalam kotak sarung tangan yang dipenuhi nitrogen dengan mencampurkan plumbum (II) iodida (PbI2) formamidinium iodida (FAI), plumbum (II) bromida (PbBr2), Dan cesium iodida (CsI).
"Penyelesaian itu disimpan pada suhu 40 C di bawah kacau semalaman dan dipindahkan ke sistem tiub slot-die pada hari berikutnya," kata saintis. “Untuk perovskite modul fabrikasi, P2 penulisan dilakukan dengan CO2 laser dengan kuasa yang disesuaikan untuk membuang secara khusus perovskite dan lapisan pengangkutan lubangs dan manual P3 langkah dilakukan dengan pelindung pita Kapton. "
Sel mempunyai susun atur 'ni-p' dan terdiri dari timah oksida fluor-doped (FTO) substrat, a Tin (IV) oksida Lapisan (SnO2), filem perovskite, lapisan yang terbuat dari emas (Au). Ia juga mempunyai lapisan penyekat lubang spiro-OMeTAD, yang biasanya digunakan sebagai bahan pengangkutan lubang untuk sel solar pewarna pepejal dan alat perovskite.
Sel solar bersalut slot-die dengan prestasi terbaik menunjukkan kecekapan 18.03%,litar voltan 1024 mV, faktor pengisian 78.6%, dan ketumpatan arus litar pintas 22.4 mA cm-2.
"Kebolehulangan prestasi peranti dinilai dengan membuat 30 peranti dari substrat yang sama," kata ahli akademik, sambil menambah bahawa kecekapan rata-rata mereka adalah 16.35%.
Mereka menggambarkan sel dan proses pengeluaran yang berkaitan di "perovskite bebas metilamonium bersalut slot-die suria sel dengan kecekapan 18%, "yang baru-baru ini diterbitkan dalam Bahan Tenaga Suria dan Sel Suria.
"Karya ini memberikan gambaran mengenai tetingkap pemprosesan lapisan meniskus perovskite dan membuka jalan ke arah pemprosesan perovskit bebas MA berskala besar, ”kata para penyelidik.