
論文第一作者、南工大博士生徐雨田表示:“目前國(guó)際上實(shí)驗(yàn)室主要采用溶液法制備鈣鈦礦光伏組件,例如旋涂、涂布等工藝。溶液制備過(guò)程中需要使用N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜等溶劑,這些物質(zhì)對(duì)健康和環(huán)境存在潛在影響,也制約了規(guī)模化生產(chǎn)。”
論文通訊作者、南工大副教授郭慶勛解釋說(shuō),團(tuán)隊(duì)采用的全真空熱蒸發(fā)技術(shù)類(lèi)似在真空環(huán)境中進(jìn)行薄膜蒸鍍。該方法將原材料加熱使其以分子或原子形態(tài)沉積到基板上,形成均勻致密的薄膜。這種全真空熱蒸發(fā)技術(shù)全程無(wú)需使用溶劑,工藝控制精確,被認(rèn)為是從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)化的可行方案。
針對(duì)提升光電轉(zhuǎn)換效率的挑戰(zhàn),研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了反向逐層沉積策略。論文共同通訊作者、南工大教授陳永華說(shuō)明:“傳統(tǒng)方法先沉積金屬鹵化物再沉積甲脒氫碘酸鹽,而我們采用相反順序。這種反向逐層沉積結(jié)合自組裝分子,能在退火過(guò)程中促進(jìn)固態(tài)原料的反應(yīng)擴(kuò)散,生成高質(zhì)量的鈣鈦礦晶體薄膜。”
通過(guò)全真空熱蒸發(fā)技術(shù)和反向逐層沉積等創(chuàng)新方法,團(tuán)隊(duì)在鈣鈦礦光伏技術(shù)方面實(shí)現(xiàn)了效率突破。論文共同通訊作者、中國(guó)科學(xué)院院士黃維指出:“這項(xiàng)工作不僅創(chuàng)造了全真空熱蒸發(fā)技術(shù)的效率紀(jì)錄,也為開(kāi)發(fā)大面積、高效率、高穩(wěn)定性的鈣鈦礦光伏器件奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。”



