來自新加坡南洋理工大學和法國格勒諾布爾阿爾卑斯大學的科學家們將槽模涂層技術(shù)與氣體淬火和襯底加熱相結(jié)合，制造出一種活性面積超過0.09平方厘米、功率轉(zhuǎn)換效率為18%的鈣鈦礦太陽能電池。

氣體淬火主要用于真空爐中的淬火，槽模涂層是一種已在各種工業(yè)中使用的工藝。當油墨在基片上移動時，它被推過一個狹縫，形成一個連續(xù)的薄膜?；寮訜崾敲}沖激光沉積（PLD）工藝中常用的一種加熱方式。

研究人員將這些技術(shù)描述為一種組合的“協(xié)同結(jié)晶策略”，用于在10μm的摻氟氧化錫（FTO）襯底上涂覆厚度約為500nm的無甲基銨鈣鈦礦薄膜×10cm2，不使用溶劑或添加劑。

將碘化鉛（PbI2）、碘化甲脒（FAI）、溴化鉛（PbBr2）和碘化銫（CsI）混合，在充氮手套箱中制備了鈣鈦礦型前驅(qū)體油墨。

溶液在40℃下攪拌過夜，第二天轉(zhuǎn)移到槽模管道系統(tǒng)中，科學家們說對于鈣鈦礦型組件的制造，P2刻劃是用具有調(diào)整功率的CO2激光器進行的，以去除鈣鈦礦型和空穴傳輸層，手動P3步驟是通過Kapton膠帶掩蔽進行的。

電池具有“n-i-p”布局，并且由摻氟氧化錫（FTO）襯底、氧化錫（IV）層、鈣鈦礦薄膜、金（Au）層組成。它還有一個螺旋形的空穴阻擋層，通常用作固態(tài)染料太陽能電池和鈣鈦礦型器件的空穴傳輸材料。

性能最好的槽片涂層太陽能電池顯示出18.03%的效率，1024mV的開路電壓，78.6%的填充系數(shù)和22.4mAcm-2的短路電流密度。

學者們說：“通過在同一基板上制造30個器件來評估器件的性能再現(xiàn)性，這些器件的平均效率為16.35%?！?/p>

他們描述了“效率為18%的槽模涂覆無甲基銨鈣鈦礦型太陽能電池”中的電池和相關(guān)生產(chǎn)工藝，該產(chǎn)品最近發(fā)表在《太陽能材料與太陽能電池》上。

研究人員說："這項工作提供了對過氧化物半月板涂層加工窗口的洞察力，并為大規(guī)模加工無甲銨鈣鈦礦太陽能電池鋪平了道路。”