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太陽能是一種豐富的可再生資源，它的開發(fā)和利用對于改善能源結構有著非常重要的意義。鈣鈦礦作為一種人工合成材料，在 2009 年首次被嘗試應用于光伏發(fā)電領域后，因其性能優(yōu)異、成本低廉、商業(yè)價值巨大，從而大放異彩。其能量轉換效率在短短10年內(nèi)從3.8%提高到了25.2%，受到學術界和產(chǎn)業(yè)界人士的廣泛關注，被認為是新一代廉價太陽電池技術中的杰出代表。

圖1.鈣鈦礦太陽能電池膜電極

近年來鈣鈦礦太陽電池取得了極大的發(fā)展，但針對鈣鈦礦太陽電池的大面積制備的相關技術卻發(fā)展緩慢。這是因為在大面積進行鈣鈦礦薄膜噴涂的過程中形核結晶過程不易控制，與此同時還面臨復雜的流體動力學。目前鈣鈦礦太陽電池器件主要是采用旋涂法制備的，但旋涂只適用于實驗室中小面積的器件制備，不適合大面積器件的制備。所以發(fā)展合適的大面積薄膜制備的技術，制備高質(zhì)量鈣鈦礦薄膜和高效鈣鈦礦電池是一個非常重要的課題。

超聲波噴涂技術是一種將電能轉換為機械能，從而將液體霧化成小液滴，再沉積到表面的一種薄膜涂覆技術。該方式得到的液滴不僅大小均一且得到的初始動能較低，所以避免了“飛濺”現(xiàn)象，能夠有效減少原料的浪費，是一種非常適合大面積薄膜制備的技術。經(jīng)過科研工作者們的不懈努力與探索，發(fā)現(xiàn)超聲波噴涂對于鈣鈦礦太陽電池的制備有非常好的適用性，是一種非常有前景的鈣鈦礦薄膜噴涂制備技術。我們可以通過選擇合適的超聲波霧化噴嘴以及調(diào)整超聲噴涂參數(shù)對鈣鈦礦薄膜的沉積過程進行調(diào)控。目前已有研究驗證了超聲噴涂法在不同襯底面積和不同類型襯底上進行鈣鈦礦薄膜噴涂的兼容性：在小面積剛性器件上得到18.53%的效率的基礎上，進一步利用超聲噴涂法制備小面積柔性鈣鈦礦太陽電池，獲得了超過16%的器件效率。且同時在基于剛性和柔性襯底的平方厘米級噴涂器件中分別獲得了15.07%和13.21%的光電轉換效率。

圖2 東方金榮超聲Siansonic用于鈣鈦薄膜噴涂的聚攏型超聲波噴頭

北京東方金榮以在超聲波技術領域有近40年的行業(yè)經(jīng)驗，為全球客戶提供基于超聲波及壓電技術的產(chǎn)品和全方位定制化的解決方案，擁有自主發(fā)明的超聲波噴頭以及各種超聲波精密噴涂設備，在鈣鈦礦太陽電池膜電極的制備領域有著豐富的經(jīng)驗。歡迎聯(lián)系我們共同探討。