中国真空学会

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科普专题

光伏革命:真空技术在钙钛矿领域的应用

发布时间:2024年5月6日 来源:Kurt J. Lesker公众号

新生代能源:钙钛矿太阳能电池

 

       谈到低成本且灵活的太阳能发电,有机光伏(OPV)和染料敏化太阳能电池(DSSC)或许已为大家所熟知。然而,你是否听说过钙钛矿这一新兴的太阳能技术?现在,小莱将带您探索这位太阳能世界的神秘新星!

       钙钛矿,一种具有独特物理性质和化学性质的新型无机非金属材料。它用“钙钛矿”晶体替代活性层,近几年间效率从20%猛增到25%以上!这是太阳能转换效率的巨大飞跃,几乎与硅基技术比肩,但加工简便、成本更低!不仅如此,钙钛矿材料还在LED、晶体管和激光器等设备中展现出令人兴奋的潜力。

 

钙钛矿太阳能电池的挑战

       钙钛矿太阳能电池的制造过程并非易事。由于独特的加工要求,钙钛矿层的真空蒸发具有一定的挑战性。需要至少两种前驱体材料在热共蒸发后在基体表面原位形成。这就好比是一场精密的舞蹈,每个步骤都需要精确控制,才能呈现出完美的表演。

 

       同时,我们还需要精确控制多个蒸发源,使其保持高精度运行,同时避免它们之间的串扰和交叉污染。另外,由于某些前驱体需要在极低的温度下蒸发,因此我们需要特别优化针对这种低温环境的蒸发源。

 

科特莱思科在钙钛矿领域的应用

       自这项技术问世以来,Kurt J. Lesker一直在默默耕耘,致力于制造用于钙钛矿研究的PVD设备。正因为如此,我们的专业应用、设计和真空专家团队在钙钛矿薄膜系统生产方面积累丰富的专业知识和经验,以满足这一研究界的严格要求。

       Kurt J. Lesker与众多合作伙伴联手,不断改进钙钛矿薄膜设备设计。比如:我们深知材料蒸发过程中的挑战,如MAI等高蒸气压材料带来的问题。我们采用高精度的PID控制蒸发工艺增加水冷屏蔽(如上图)防止交叉污染和有机材料的二次蒸发等措施,确保钙钛矿工艺的顺利进行。