钙钛矿电池是指利用钙矿型的有机金属卤化半导体作为吸光材料的新型化合物薄膜太阳能电池,属于第三代新型太阳能电池。由于具有原材料易得、吸光能力强、制备工艺灵活、应用场景多元等优势,被视为最具颠覆潜力的光伏技术之一。
01 钙钛矿电池结构
典型的钙钛矿电池是采用平面异质结结构,由钙钛矿材料吸光层、电子传输层、空穴传输层、透明导电氧化物、电极层、玻璃基底组成。
(钙钛矿电池结构组成)
它既可以做成柔性电池组件,又可以做成刚性电池组件。柔性电池组件具有质量轻、柔性大、半透明等性能,可广泛用于能源收集领域;刚性电池组件是将钙钛矿薄膜与晶硅结合,可应用于地面光伏电池。
(钙钛矿薄膜与晶硅结合动画演示)
02 厚膜印刷工艺的应用
准备浆料
将钙钛矿材料溶解在特定溶剂中,形成钙钛矿油墨。
准备网版
根据丝网印刷膜厚要求,确定网版目数、厚度等。
设备选型
使用高精密厚膜丝网印刷机进行印刷,确保印刷精度和膜厚一致性。
工艺参数
调整刮刀的水平、下压行程、网距等参数,启动设备后,回墨刀进行覆墨,刮刀下压将钙钛矿油墨印刷至基底上,从而获得平整的钙钛矿薄膜。
(钙钛矿吸光层沉积方式优势和劣势)
03 厚膜印刷工艺优势与挑战
成本低、效率高:对于很多高校、研究院校而言,研发经费有限,建宇网印手动-半自动-全自动设备矩阵,既能满足科研初期对成本控制与工艺测试的双重需求,又为未来设备升级构建了技术通道。
高印刷精度和膜厚一致性:钙钛矿油墨印刷膜厚一致性高,确保电池稳定性。
挑战
工艺控制:印刷时钙钛矿油墨的低粘度和不稳定性等对钙钛矿薄膜效果影响大,需精确控制印刷参数,减少钙钛矿油墨对印刷成品的影响,确保电池的性能。
高精密厚膜丝网印刷工艺凭借其低成本、高效率与膜厚可控性,为钙钛矿技术从实验室走向产业化奠定了工艺基础。随着厚膜丝网印刷技术的不断创新,将为钙钛矿电池印刷提供更高效、更高精度的解决方案。