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美国莱斯大学开发的钙钛矿太阳能电池的横截面。绿色突出显示的层是氧化钛ETL。
图片由Lou集团提供
由日本金泽大学领导的科学家们开发了一种将二氧化钛电子传输层（ETL）沉积在钙钛矿上的工艺。该组织声称，该方法可以扩大规模，以降低制造商向商业钙钛矿电池制造转移的成本。
ETL在将电子从钙钛矿带入电极并从“孔”中分离出来以防止复合损失方面起着关键作用。二氧化钛（TiO2）已经普遍用于制造电子传输层。但是，大多数能够将其高质量层沉积到钙钛矿上的工艺都需要高温或真空，这等于高昂的运营成本。
“通过可扩展，可控制且具有成本效益的技术制造高质量，可再现的TiO2 CL [致密层]，以实现平面PSC [钙钛矿太阳能电池]的高效性能，仍然是一项重大挑战，”研究人员在他们的论文《斜向静电注入》中说道。沉积的TiO2薄膜可导致高效率的钙钛矿太阳能电池，发表在《科学报告》上。
研究喷墨
为了应对降低成本的挑战，该小组转向了喷墨印刷-这是有机光伏电池生产中经常使用的一种工艺。通过开发用于ETL层沉积的优化工艺，研究人员能够在0.09cm²的有效表面积上以13.19％的效率生产钙钛矿型太阳能电池。
将带正电的液滴喷涂到带负电的表面上。该小组报告说，先前对相似过程进行测试的研究发现，重力会导致TiO2形成堆栈，从而导致厚而不均匀的层。然而，通过简单地以与表面成45度角喷涂前体，该组能够提高均匀性。改变涂层时间可以使日本团队控制ETL的厚度。
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