美國和臺灣的一個研究小組創(chuàng)造了一種新的旋涂方法，他們聲稱這種方法可以應(yīng)用于微型過氧化物面板的大規(guī)模生產(chǎn)。科學(xué)家們在過氧化物前驅(qū)體中使用磺烷作為添加劑，通過一種新的反應(yīng)途徑轉(zhuǎn)化過氧化物相。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。

來自美國能源部洛斯阿拉莫斯國家實驗室和國立臺灣大學(xué)（NTU）的一組科學(xué)家開發(fā)了一種新的迷你過氧化物太陽能模塊制造工藝，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)為這三個因素提供了解決方案，因為我們的模塊所帶來的高效率示范和大大延長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：“我們在過氧化物前驅(qū)體中引入了磺烷作為添加劑，通過新的反應(yīng)途徑轉(zhuǎn)化過氧化物相，為大規(guī)模加工高均勻性的結(jié)晶過氧化物層提供了很大程度的靈活性。”

據(jù)研究人員介紹，在過氧化物前體中加入磺烷，可將加工窗口從9秒擴展到90秒，在大面積上形成高度結(jié)晶、緊湊的層，同時對加工條件的依賴性較小。共同作者Hsinhan Tsai說：“拓寬反溶劑路線中的加工窗口對于將該工藝轉(zhuǎn)移到工業(yè)生產(chǎn)中用于制造過氧化物模塊至關(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)模工藝開發(fā)。” 他補充到大規(guī)模生產(chǎn)也可以從拓寬的時間窗口中受益，允許更大的制造誤差和環(huán)境變化的容忍度。

通過所提出的制造技術(shù)，美臺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。該團隊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葉片測試了他們的方法，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，比如卷對卷工藝。Hsin－Hsiang Huang說：“我們目前只在實驗室層面進(jìn)行了加工。通過這種新的反應(yīng)路線對過氧化物太陽能電池的生產(chǎn)線評估正在進(jìn)行中。”他認(rèn)為可以實現(xiàn)更多的可重復(fù)性的高均勻性的大規(guī)模的過氧化物層。

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