21 جولای 2021 توسط Science China Press
روش‌های مقیاس پذیر برای رسوب PSC: الف) پوشش تیغه، (ب) پوشش شکاف، قالب، (ج) چاپ جوهر افشان، و (د) پوشش اسپری. اعتبار Science China Press
برای رسیدن به هدف آب و هوایی درخصوص کربن خنثی، انتقال از انرژی فسیلی به تولید انرژی‌های تجدیدپذیر ضروری است. فناوری فتوولتائیک به عنوان یکی از برجسته‌ترین منابع انرژی تجدیدپذیر در نظر گرفته شده است. برای دهه‌هاست که حدود 90٪ از بازار جهانی سلول خورشیدی تحت سلطه سلول‌های خورشیدی سیلیکونی قرار دارد. اگرچه قیمت پانل‌های خورشیدی سیلیکونی سال به سال کاهش می‌یابد، کاهش چشمگیر در هزینه ساخت آن‌ها یک چالش بزرگ است. از این رو، فن‌آوری‌های فتوولتائیک نسل بعدی نیاز فوری به مواد جدید و تکنیک‌های جدید دارند. اخیرا، سلول‌های خورشیدی فلز هالید پروسکیت (PSCs) به دلیل بازده تبدیل عالی فوتوالکتریک و پتانسیل تجاری زیاد، مورد توجه دانشگاهیان و صنایع قرار گرفته‌اند.
مواد پروسکایت متال هالید را می‌توان به راحتی در دمای پایین در محلول سنتز و از طریق انواع روش چاپ بصورت یک فیلم نازک رسوب داد. اخیرا، بررسی‌های زیادی در مورد تکنیک‌ها/سازوکارهای رسوب فیلم پروسکیت، مانند مواد حلال و مهندسی مواد افزودنی منتشر شده است، در حالی که بحث در مورد مهندسی مواد به شکل جوهر برای چاپ فیلم‌های پروسکایت با کیفیت بالا و همچنین سایر لایه‌های عملکردی اندک است.
در این مقاله، نویسندگان یک مرور کلی سیستماتیک از فن‌آوری‌های چاپی قابل استفاده را ارائه می‌دهند که می‌تواند برای مقیاس بندی PSC استفاده شود. نویسندگان، مهندسی جوهر را مسئله اصلی دستیابی به فیلم‌های نازک با کیفیت بالا برای سلول‌های خورشیدی کارآمد می‌دانند. بنابراین، آن‌ها عمدتا بر چشم انداز فرمول مرکب پیش ماده مرکب و مواد افزودنی در کنترل روند تشکیل فیلم تمرکز می‌کنند. آن‌ها مکانیسم‌های بالقوه فیزیکی و شیمیایی هسته و فرآیند تبلور را در حین چاپ ایجاد می‌کنند. برای افزودنی‌های موجود در چاپ PSC، نویسندگان در مورد تأثیر مواد افزودنی برای فرآیند تشکیل فیلم، ساختار ریز و جمعیت نقص بحث می‌کنند.
علاوه بر این، آن‌ها همچنین امکان فنی چاپ سایر لایه‌ها را علاوه بر لایه‌های پروسکیت، از جمله لایه‌های حفره‌ای HTL و لایه‌های انتقال الکترون ETL، که ممکن است تولید سریع و گسترده PSCها را ارائه دهد، توضیح می‌دهند. سرانجام، آن‌ها پیشرفت اخیر چاپ رول به رول R2R و مسائل پایداری ماژول‌های پروسکایت را معرفی می‌کنند و چشم انداز تولید انبوه ماژول‌های خورشیدی پروسکایت را در آینده نزدیک ارائه می‌دهند.
