近日，我所薄膜太陽能電池研究組（DNL1606）劉生忠研究員、王開博士團隊采用狹縫涂布制備方法，結(jié)合高壓氮氣萃取和離子液體鈍化鈣鈦礦界面技術(shù)，成功制備了鈣鈦礦太陽能電池，該電池小面積效率達到22.7%（0.09cm2），大面積組件達到19.6%（7.92cm2）。

狹縫涂布技術(shù)以其成本低、生產(chǎn)量大、連續(xù)性好等優(yōu)點成為鈣鈦礦太陽電池領(lǐng)域最具有產(chǎn)業(yè)化前景的沉積技術(shù)之一。但對于鈣鈦礦薄膜的大面積制備技術(shù)，如何控制大面積薄膜均勻性（厚度約500nm）和降低薄膜的缺陷密度仍然是一個挑戰(zhàn)。

近日，該團隊采用狹縫涂布沉積技術(shù)結(jié)合高壓氮氣萃取（high pressure nitrogen-extraction）策略，有效調(diào)控鈣鈦礦薄膜的形核和晶粒生長，并驅(qū)動穩(wěn)定中間相的形成，從而沉積制備出均勻致密的鈣鈦礦薄膜。同時，該團隊研究發(fā)現(xiàn)，狹縫涂布沉積結(jié)合高壓氮氣萃取技術(shù)可以實現(xiàn)寬窗口大面積印刷鈣鈦礦薄膜，提高器件良率。此外，為了有效減少鈣鈦礦表面缺陷，該團隊采用離子液體對表面進行了有效的鈍化處理，將小面積太陽電池的效率提高至22.7%，并將該策略成功地擴展到大面積太陽電池制造，在40×40mm2的襯底上制備的鈣鈦礦電池組件的穩(wěn)態(tài)輸出效率達到19.4%，是迄今為止大面積組件的最高效率。

該研究表明，結(jié)合高壓氮氣萃取技術(shù)的狹縫涂布印刷是一種高效、寬窗口、低成本、可擴展面積的鈣鈦礦太陽電池制備技術(shù)，對促進狹縫涂布沉積工藝的發(fā)展，推動該技術(shù)在大批量卷到卷連續(xù)沉積中的應(yīng)用具有重要意義。

相關(guān)結(jié)果發(fā)表在《先進材料》（Advanced Materials）上。該工作得到了中國科學院戰(zhàn)略重點研究項目、國家自然科學基金、遼寧省博士創(chuàng)業(yè)基金、我所創(chuàng)新基金項目、中國科學院潔凈能源創(chuàng)新研究院、國家重點研究項目、111項目、知識創(chuàng)新工程等項目的資助。（文/圖 杜敏永、段連杰）