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一种大面积钙钛矿薄膜及其电池组件的制备方法
发布时间: 2024-07-19
基本信息
合作方式：
技术许可
成果类型：
发明专利
行业领域：
新材料产业,先进无机非金属材料
成果介绍
该专利成果在钙钛矿太阳能电池领域取得了重要突破，特别是在大面积钙钛矿薄膜的制备方面。
该制备方法主要包括以下几个关键步骤：首先，清洗并干燥透明导电基板作为基底；其次，采用化学浴法沉积氧化锡电子传输层；随后，利用狭缝挤出刮涂法均匀涂覆沉积钙钛矿前驱体溶液，并通过旋涂移动滴反溶剂法处理得到高质量的钙钛矿吸收层；接着，使用绿色溶剂配制Spiro-OMeTAD溶液，并通过狭缝挤出刮涂法在钙钛矿吸光层上制备空穴传输层；最后，在空穴传输层上蒸镀金属电极，完成电池组件的制备。
该专利采用的创新技术，如狭缝挤出刮涂法和移动滴涂反溶剂法，有效解决了大面积钙钛矿薄膜制备过程中薄膜难以成形、表面孔洞增多等问题，显著提高了薄膜的均匀性和结晶质量，进而提升了钙钛矿太阳能电池的光电转换效率和稳定性。
该专利成果的成功研发，为钙钛矿太阳能电池的产业化应用提供了有力的技术支撑，有望推动太阳能发电技术的进一步发展，为实现清洁能源的广泛应用做出贡献。
成果亮点
大面积制备技术：该制备方法成功实现了大面积钙钛矿薄膜的制备，这对于钙钛矿太阳能电池的商业化应用具有重要意义。大面积薄膜的制备有助于提高电池组件的生产效率和降低成本。
高效沉积技术：采用狭缝挤出刮涂法均匀涂覆沉积钙钛矿前驱体溶液，这一技术能够有效铺展钙钛矿溶液并节约用量，提高了材料的利用率和薄膜的均匀性。
创新反溶剂处理：进一步采用旋涂移动滴反溶剂法处理钙钛矿薄膜，拓宽了钙钛矿薄膜的萃取面积，同时节约了反溶剂的使用量，提高了制备过程的效率和环保性。
高质量薄膜：通过上述方法制备的钙钛矿薄膜质量优异，结晶性好，内部缺陷少，这为制备高效稳定的钙钛矿太阳能电池提供了坚实基础。
完整电池组件制备：该专利不仅涉及钙钛矿薄膜的制备方法，还涵盖了电池组件的完整制备流程，包括电子传输层、空穴传输层的制备以及金属电极的蒸镀等步骤，为实际生产提供了全面指导。
团队介绍
其研发团队由武汉理工大学的杰出科研人员组成，具体包括发明人程一兵、卜童乐、钟杰和黄福志。
程一兵：作为澳大利亚工程院院士和澳大利亚蒙纳什大学教授，程一兵在无机非金属材料领域享有国际声誉。他在染料敏化太阳能电池研究中取得了显著成就，并在多个国内外学术期刊上发表了大量论文，申请了多项专利。程一兵院士的深厚学术背景和科研经验为该项目提供了坚实的理论基础和技术支持。
卜童乐：武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室的研究员和博士生导师，主要从事材料科学和新型薄膜太阳能电池研究。他在有机无机杂化钙钛矿等光伏材料的成核结晶调控、电池器件物理以及大面积光伏组件的产业化制备等方面取得了原创性成果，并发表了多篇高被引论文。卜童乐的参与为钙钛矿薄膜及其电池组件的制备提供了关键技术支持。
钟杰：虽然关于钟杰在此专利中的具体贡献和背景信息相对较少，但考虑到她是该专利的发明人之一，可以推测她在相关领域也具有一定的研究基础和贡献。
黄福志：作为该专利的发明人之一，黄福志在钙钛矿薄膜及其电池组件的制备过程中也发挥了重要作用。他的专业知识和技能为项目的顺利进行提供了有力保障。
成果资料
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