美國(guó)和臺(tái)灣的一個(gè)研究小組創(chuàng)造了一種新的旋涂方法，他們聲稱這種方法可以應(yīng)用于微型過(guò)氧化物面板的大規(guī)模生產(chǎn)?？茖W(xué)家們?cè)谶^(guò)氧化物前驅(qū)體中使用磺烷作為添加劑，通過(guò)一種新的反應(yīng)途徑轉(zhuǎn)化過(guò)氧化物相。他們展示了一種迷你模塊，功率轉(zhuǎn)換效率為16．06％，有效面積為36．6平方厘米。

來(lái)自美國(guó)能源部洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和國(guó)立臺(tái)灣大學(xué)（NTU）的一組科學(xué)家開(kāi)發(fā)了一種新的迷你過(guò)氧化物太陽(yáng)能模塊制造工藝，據(jù)稱可以克服大規(guī)模生產(chǎn)的關(guān)鍵瓶頸。

研究合著者Leeyih Wang表示：“太陽(yáng)能模塊的平準(zhǔn)化電力成本（LOCE）包括功率轉(zhuǎn)換效率、模塊壽命和生產(chǎn)成本。我們認(rèn)為我們的研究已經(jīng)為這三個(gè)因素提供了解決方案，因?yàn)槲覀兊哪K所帶來(lái)的高效率示范和大大延長(zhǎng)的壽命可以有助于降低LOCE。”

該制造技術(shù)基于使用磺烷的一步旋涂法，磺烷是一種雙極性無(wú)極性工業(yè)溶劑，常用于天然氣生產(chǎn)和石油精煉?？茖W(xué)家解釋說(shuō)：“我們?cè)谶^(guò)氧化物前驅(qū)體中引入了磺烷作為添加劑，通過(guò)新的反應(yīng)途徑轉(zhuǎn)化過(guò)氧化物相，為大規(guī)模加工高均勻性的結(jié)晶過(guò)氧化物層提供了很大程度的靈活性。”

據(jù)研究人員介紹，在過(guò)氧化物前體中加入磺烷，可將加工窗口從9秒擴(kuò)展到90秒，在大面積上形成高度結(jié)晶、緊湊的層，同時(shí)對(duì)加工條件的依賴性較小。共同作者Hsinhan Tsai說(shuō)：“拓寬反溶劑路線中的加工窗口對(duì)于將該工藝轉(zhuǎn)移到工業(yè)生產(chǎn)中用于制造過(guò)氧化物模塊至關(guān)重要，它可以在不犧牲器件性能的情況下，靈活地進(jìn)行大規(guī)模工藝開(kāi)發(fā)。” 他補(bǔ)充到大規(guī)模生產(chǎn)也可以從拓寬的時(shí)間窗口中受益，允許更大的制造誤差和環(huán)境變化的容忍度。

通過(guò)所提出的制造技術(shù)，美臺(tái)小組能夠展示出功率轉(zhuǎn)換效率為16．06％有效面積為36．6平方厘米的微型模塊。更重要的是，這是一種大幅提高生產(chǎn)良率的方法，從而可以支持高速生產(chǎn)，這是降低制造成本的重要因素。該團(tuán)隊(duì)還能制造出有效面積為36．6平方厘米、效率為17．58％的迷你模塊。

學(xué)者們表示他們還成功地通過(guò)葉片測(cè)試了他們的方法，并相信這種前驅(qū)體可以適應(yīng)工業(yè)規(guī)模的制造工具，比如卷對(duì)卷工藝。Hsin－Hsiang Huang說(shuō)：“我們目前只在實(shí)驗(yàn)室層面進(jìn)行了加工。通過(guò)這種新的反應(yīng)路線對(duì)過(guò)氧化物太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)線評(píng)估正在進(jìn)行中。”他認(rèn)為可以實(shí)現(xiàn)更多的可重復(fù)性的高均勻性的大規(guī)模的過(guò)氧化物層。

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