化工儀器網(wǎng)手機版
移動端訪問更便捷
今日焦點 Today's Focus
查看更多+-
關(guān)注水質(zhì)安全，“高品質(zhì)供水水質(zhì)分析與檢測技術(shù)線上研討會”開課在即
2025年5月7日14:00，化工儀器網(wǎng)特舉辦“高品質(zhì)[詳細]
最新產(chǎn)品 Latest productS
查看更多+
首次制成全絲網(wǎng)印刷鈣鈦礦光伏器件 推動鈣鈦礦電池的產(chǎn)業(yè)化
2022年11月11日 11:32:19
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：4660
近日，南京工業(yè)大學(xué)科研團隊聯(lián)合我國相關(guān)學(xué)者在鈣鈦礦薄膜制備領(lǐng)域取得突破，首次實現(xiàn)了絲網(wǎng)印刷鈣鈦礦油墨和薄膜的可控制備，并首次制備出高效穩(wěn)定的全絲網(wǎng)印刷的鈣鈦礦光伏器件。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】鈣鈦礦復(fù)合氧化物具有獨特的晶體結(jié)構(gòu)，尤其經(jīng)摻雜后形成的晶體缺陷結(jié)構(gòu)和性能，或可被應(yīng)用在固體燃料電池、固體電解質(zhì)、傳感器、高溫加熱材料、固體電阻器及替代貴金屬的氧化還原催化劑等諸多領(lǐng)域，成為化學(xué)、物理和材料等領(lǐng)域的研究熱點。并且鈣鈦礦材料因性能優(yōu)異、成本低廉等突出特點，是當(dāng)前光伏領(lǐng)域發(fā)展的重要方向之一。
近日，南京工業(yè)大學(xué)科研團隊聯(lián)合我國相關(guān)學(xué)者在鈣鈦礦薄膜制備領(lǐng)域取得突破，首次實現(xiàn)了絲網(wǎng)印刷鈣鈦礦油墨和薄膜的可控制備，并首次制備出高效穩(wěn)定的全絲網(wǎng)印刷的鈣鈦礦光伏器件。
鈣鈦礦薄膜沉積有旋涂法、刮涂法、噴墨印刷和絲網(wǎng)印刷等眾多方法，其中，絲網(wǎng)印刷技術(shù)一枝獨秀。較之于其他薄膜制造技術(shù)，絲網(wǎng)印刷技術(shù)具有成本低、原料利用率高、制備工藝簡單等突出優(yōu)點，被認(rèn)為是鈣鈦礦太陽能電池產(chǎn)業(yè)化的理想技術(shù)。
采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)可以制備鈣鈦礦器件的各層薄膜，但絲網(wǎng)印刷制備鈣鈦礦活性層一直是科學(xué)界的難題，現(xiàn)有的低黏度有機溶劑體系難以應(yīng)用于絲網(wǎng)印刷制備鈣鈦礦薄膜，限制了低成本絲網(wǎng)印刷鈣鈦礦光伏器件的發(fā)展，使得絲網(wǎng)印刷鈣鈦礦光活性層始終沒有被實現(xiàn)。
研究團隊首次提出了黏度可控、組分可調(diào)、空氣穩(wěn)定的離子液體鈣鈦礦印刷油墨。他們通過離子液體醋酸甲胺(MAAc)創(chuàng)造性地制備出長期穩(wěn)定的和黏度可靠的鈣鈦礦印刷油墨，實現(xiàn)了絲網(wǎng)印刷，并實現(xiàn)了對薄膜厚度、面積和不同基材上的圖案控制。
全絲網(wǎng)印刷鈣鈦礦器件是助力鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化的‘硬核’技術(shù)。傳統(tǒng)鈣鈦礦光伏器件制備過程中的五六種程序(工藝流程)需要對應(yīng)五六臺設(shè)備，而如今，研究團隊僅需通過絲網(wǎng)印刷薄膜的動力學(xué)調(diào)控和器件結(jié)構(gòu)優(yōu)化，制備出全絲網(wǎng)印刷鈣鈦礦光伏器件，成功地實現(xiàn)了“一鍋燉”，一臺設(shè)備解決全部功能層制備。
他們開發(fā)出效率為20.52%的絲網(wǎng)印刷鈣鈦礦光伏器件、14.98%的全絲網(wǎng)印刷鈣鈦礦光伏器件和11.80%的全絲網(wǎng)印刷鈣鈦礦光伏組件，未封裝的器件在最大功率點恒定光照300小時后，保持其初始效率的96.75%。實驗結(jié)果表明，用于絲網(wǎng)印刷圖案化的鈣鈦礦薄膜，實現(xiàn)了超過20厘米每秒的印刷速率和接近100%的原料利用率，以“點—線—面”的相轉(zhuǎn)移方式精確地控制鈣鈦礦薄膜的形貌。
鈣鈦礦電池在空氣中的穩(wěn)定性不好，怕濕、容易被氧化，需要在手套箱內(nèi)完成，但用絲網(wǎng)印刷技術(shù)制備鈣鈦礦薄膜及器件，就可以在空氣中制備，這將有利于推動鈣鈦礦電池的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。該項成果于11月10日在國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》在線發(fā)表。
相關(guān)閱讀 Related Reading
查看更多+-
優(yōu)化廢鉛蓄電池跨省轉(zhuǎn)移管理試點單位清單（第二批）公布
生態(tài)環(huán)境部根據(jù)省級生態(tài)環(huán)境部門報送的試點單位情況，經(jīng)審核，生態(tài)環(huán)境部建立了優(yōu)化廢鉛蓄電池跨省轉(zhuǎn)移管理試點單位清單（第二批），現(xiàn)予印...2025-04-21 14:47:40 -
穩(wěn)定循環(huán)兩千次 水性電池能否推動電動汽車等領(lǐng)域發(fā)展
水性電池是以水溶液為電解質(zhì)的電池技術(shù)，與傳統(tǒng)的有機電解質(zhì)電池相比，在安全性、成本及環(huán)境友好性上有突出表現(xiàn)，因此成為了近年來研究的熱...2025-04-17 17:23:28 -
鈉離子電池商用車解決方案發(fā)布 鈉離子電池能否打開能源新市場
原材料資源儲量豐富、成本低廉、供應(yīng)穩(wěn)定且環(huán)保的優(yōu)勢，以及技術(shù)不斷成熟幫助下，鈉電池的商業(yè)化發(fā)展較為順利，也順勢成為了未來重要的儲能...2025-04-15 17:12:30 -
綠色環(huán)保還能自由塑性 新型流體電池有望助推柔性電子發(fā)展
瑞典林雪平大學(xué)研究人員利用一種創(chuàng)新的流體形態(tài)電極，研發(fā)出能被塑造成任何形狀的電池，這種電池柔軟且可延展，并且采用的是液態(tài)電極，因此...2025-04-15 13:04:01 -
中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所科研人員等在高溫鎂金屬電池聚合物電解質(zhì)研究方面取得進展。2025-04-14 14:12:57
-
26.78%效率 2500小時穩(wěn)定！鈣鈦礦太陽能電池新突破
4月8日，福建農(nóng)林大學(xué)材料工程學(xué)院綠色光電器件與儲能電池團隊青年教師林智超與西安交通大學(xué)、河南大學(xué)、澳門大學(xué)等單位合作，在《自然》...2025-04-11 11:04:46
版權(quán)與免責(zé)聲明
- ①凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負版權(quán)等法律責(zé)任。
- ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
