在钙钛矿太阳能电池的制备方法中，喷墨打印因具有质料利用率高、本钱低、工艺服从高、可大面积制备、实用于柔性基底等特点而备受关注。此中基于喷墨打印工艺制备的小面积钙钛矿太阳能电池服从已靠近20％，利用MicroFab的Jetlab喷墨打印体系制备的，如今可达22.7%，而传统溶液旋涂法制造的钙钛矿太阳能电池服从均匀为16%左右，最高为19.4%。
比年来，钙钛矿太阳能电池的光电转换服从（PCE）已经从2009年报道的3.8％敏捷提拔到如今的22.7%，到达贸易化多晶硅、碲化镉、铜铟镓硒等太阳能电池程度，被以为是新一代薄膜太阳能电池技能中的精良代表。
如今，溶液旋涂法是实行室制备钙钛矿太阳能电池的常用方法。固然旋涂法操纵简单、成膜速率快、重复性好，然而该法缺点也很显着：质料浪费严峻；不具备图案化功能；不实用于工业化的连续生产。
在钙钛矿太阳能电池的制备方法中，喷墨打印因具有质料利用率高、本钱低、工艺服从高、可大面积制备、实用于柔性基底等特点而备受关注。此中基于喷墨打印工艺制备的小面积钙钛矿太阳能电池服从已靠近20％，最高为22.7%，而传统溶液旋涂法制造的钙钛矿太阳能电池服从均匀为16%左右，最高为19.4%。因此喷墨打印技能制造钙钛矿太阳能电池在转换服从方面已经追赶并积聚上风。本文重要先容了制备钙钛矿太阳能电池的喷墨打印技能及其应用，并预测了喷墨打印技能在钙钛矿太阳能电池财产化推广中的紧张作用。
如上图a所示喷墨打印过程。在致密的TiO2层上旋涂PbI2，然后喷墨打印MAI和碳墨水的肴杂物，制备的0.1cｍ2平面型钙钛矿器件服从达11.6％。利用喷墨打印的活性层薄膜缺陷较少，晶粒尺寸同等，分布匀称。如图b所示为喷墨打印钙钛矿薄膜的SEM形貌。如图c所示为喷墨打印、真空干燥、热退火过程表示图及喷墨打印的钙钛矿薄膜的实物图。对于喷墨打印钙钛矿薄膜的质量有几个影响因子：打印速率、真空干燥的后处理惩罚以及基底温度。当喷墨打印速率增大时，钙钛矿活性层的厚度和晶粒尺寸增大。真空干燥的后处理惩罚有利于钙钛矿活性层薄膜的形成。而喷墨打印过程中基底温度是形成高质量钙钛矿薄膜的关键，在室温下，钙钛矿薄膜结晶过程中会随机出现较多孔洞，而加热基底则会加快溶剂的挥发，形成致密匀称的钙钛矿薄膜，这一过程依靠于喷墨打印装备对于基底温度的正确调控。以下为基于利用喷墨打印技能制备钙钛矿太阳能电池的统计数据，如表1所示：
▲表1
现如今钙钛矿太阳能电池在短短几年时间里已经取得了突破性发展。如今，实行室单节钙钛矿太阳能电池服从已经进步到22.7％，10cm×10cm大面积玻璃基板器件服从达13.98％，5cm×5cm的塑料基板柔性器件服从达11.4％。由于钙钛矿质料具有光吸取强、迁徙率高、载流子寿命长、带隙可调控等长处，使得钙钛矿太阳能电池在新一代薄膜太阳能电池中拥有强劲的竞争力。
因此，基于喷墨打印技能的诸多上风，如加热超强粘度顺应性，非打仗式，液滴体积小，质料利用率高等。
连合钙钛矿质料的特点，通过改善质料性子，优化器件布局，能全面进步钙钛矿太阳能电池的综合性能。为以后大面积工业化制造钙钛矿太阳能电池提供研究方向。
论文中质料制备所利用的喷墨打印装备为美国MicroFab公司生产的高精度纳米质料沉积喷墨打印体系Jetlab®Ⅱ。
▲MicroFab高精度纳米质料沉积喷墨打印体系Jetlab®Ⅱ
Jetlab®Ⅱ高精度纳米质料沉积喷墨打印体系具有基底顺应面广、无需模板、按需喷墨等长处，在控制液滴、精准图案化以及工作服从等方面具有极大的上风，办理了实行室中喷墨打印相干实行的操纵与应用困难，除此之外，喷墨打印技能具有低本钱、大规模、高产率、实用于柔性基底等长处，在晶体管、传感器、光电探测器和太阳能电池等制备方面受到了研究职员的青睐。相比于传统的制备技能，喷墨打印技能能极大地低落生产本钱，进步生产服从，可以与卷对卷方式美满连合，是以后光电子器件贸易化进程中的一项紧张技能。
喷墨打印长处突出，在实际生存中应用相称广泛，应用范畴包罗光学薄膜（如胶片、透镜等）、生命科学（如卵白质组学、DNA测序等）、电子器件（如柔性表现器等）以及喷墨打印电子产物（如无线射频辨认、传感器、蓄电池和太阳能电池等）等。
参考文献：
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MicroFab技能公司创建于1984年，是开辟基于压电喷墨（InkjetPrint）的制造技能和仪器的先驱。在纳米质料沉积喷墨范畴MicroFab有着30多年的研发积聚，以及广泛的行业和应用履历。
MicroFab的Inkjet喷墨打印技能实用于前沿技能或实行室的各种质料及器件的研究，可实如今速率、精度和尺寸特性上均有优秀且稳固表现的液体及焊料的按需分配，可喷射的液体包罗但不限于纳米金属溶液，OLED发光质料，石墨烯，碳纳米管，粘合剂，光学和电子聚合物，以及包罗诊断试剂，卵白质和DNA及活体细胞等的生物医学质料。
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