Các nhà khoa học từ Đại học Công nghệ Nanyang ở Singapore và Đại học Grenoble Alpes ở Pháp đã kết hợp kỹ thuật phủ khe rãnh với quá trình làm nguội khí và gia nhiệt chất nền để chế tạo pin mặt trời perovskite có diện tích hoạt động trên 0.09 cm2 và hiệu suất chuyển đổi nguồn là 18%.
Làm nguội khí được sử dụng chủ yếu liên quan đến việc làm cứng trong lò chân không và lớp phủ khuôn rãnh là một quá trình đã được sử dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau. Mực được đẩy qua một khe hẹp khi nó di chuyển trên chất nền để tạo thành một màng liên tục. Gia nhiệt bề mặt thường được áp dụng trong quy trình lắng đọng laser xung (PLD).
Các kỹ thuật này, được các nhà nghiên cứu mô tả là một “chiến lược kết tinh hiệp đồng”, được sử dụng để phủ một màng perovskite không chứa metylamoni có độ dày khoảng 500 nm trên một oxit thiếc pha tạp flo (FTO) chất nền 10 × 10 cm2 mà không cần sử dụng dung môi hoặc chất phụ gia.
Mực tiền chất perovskite được điều chế trong hộp găng tay chứa đầy nitơ bằng cách trộn chì (II) iotua (PbI2) formamidinium iodide (FAI), chì (II) bromua (PbBr2), Và xesi iodua (CsI).
Các nhà khoa học cho biết: “Dung dịch được giữ ở nhiệt độ 40 C và khuấy qua đêm và chuyển sang hệ thống ống có rãnh vào ngày hôm sau”. “Đối với perovskite mô-đun chế tạo, P2 viết nguệch ngoạc được thực hiện với CO2 laser với công suất được điều chỉnh để loại bỏ cụ thể perovskite và lớp vận chuyển lỗs và sổ tay P3 được thực hiện bởi Kapton băng mặt nạ. "
Ô có bố cục 'ni-p' và bao gồm oxit thiếc pha tạp flo (FTO) chất nền, một Tin (IV) oxit (SnO2), màng perovskite, một lớp làm bằng vàng (Au). Nó cũng có lớp chặn lỗ spiro-OMeTAD, thường được sử dụng làm vật liệu vận chuyển lỗ cho pin mặt trời nhuộm trạng thái rắn và thiết bị perovskite.
Pin mặt trời phủ khuôn có khe hoạt động tốt nhất cho thấy hiệu suất 18.03%,mạch điện áp 1024 mV, hệ số lấp đầy 78.6% và mật độ dòng ngắn mạch là 22.4 mA cm-2.
“Khả năng tái tạo hiệu suất của thiết bị được đánh giá bằng cách chế tạo 30 thiết bị từ cùng một chất nền,” các học giả cho biết, đồng thời cho biết thêm rằng hiệu suất trung bình của chúng là 16.35%.
Họ đã mô tả tế bào và quy trình sản xuất liên quan trong “perovskite không chứa metylamonium có khe rãnh hệ mặt trời tế bào có hiệu suất 18%, ”gần đây đã được xuất bản trong Vật liệu năng lượng mặt trời và pin mặt trời.
"Công trình này cung cấp một cái nhìn sâu sắc về cửa sổ xử lý cho lớp phủ mặt khum perovskite và mở đường cho quá trình xử lý quy mô lớn đối với perovskite không chứa MA, ”các nhà nghiên cứu cho biết.