住友重工(Sumitomo Heavy Industries，SHI)开发了一种新的反应性等离子体沉积(RPD)方法，用于形成用于钙钛矿太阳能电池的超薄氧化锡电子传输层(ETL)。它声称这可以实现低温批量生产，同时将基板损坏降至最低。
照片：光伏杂志
住友重工开发了一种新的沉积技术，用于下一代钙钛矿太阳能电池的关键部件超薄电子传输层。这家总部位于东京的公司在本周的一份新闻稿中表示，该方法使用具有成本效益的材料和低影响工艺，解决了扩大钙钛矿技术大规模生产的主要障碍。
SHI说，钙钛矿太阳能电池包括多个功能层，并解释说，一层是沉积在发电钙钛矿层上方或下方的电子传输层。
SHI指出，电子传输层通过允许钙钛矿层中产生的电子有效地移动到电极而起着至关重要的作用。为了满足此功能，该层必须具有能够接受这些电子的导带。这家总部位于东京的工业集团解释说，沉积该层时不会损坏钙钛矿层，钙钛矿层对高温仍然高度敏感，这一点也很重要。
“尽管它们具有成本效益并适合大规模生产，但传统的形成方法通常涉及高能颗粒和高温环境，”SHI说。“反过来，这将使它们与钙钛矿材料不相容。因此，制造商正在积极探索化学薄膜沉积方法。
然而，SHI承认，由于材料成本高、扩大生产规模困难以及使用易燃或有毒前体气体，这种方法仍然具有挑战性。该公司声称，其RPD方法(一种物理气相沉积(PVD))通过沉积具有适合电子传输层的绝缘性能的氧化锡(SnO2) 薄膜来克服这些挑战，实现了它声称的基于PVD的ETL的世界首创。
SHI表示，RPD 有助于低温、快速、大面积沉积，同时最大限度地减少基板损坏，使用无害气体并减少对环境的影响。它声称，这项新技术还允许将 ETL 沉积与透明导电膜 (TCF) 沉积(例如氧化铟锡 (ITO))持续集成。
SHI表示，与化学沉积方法相比，新方法在大规模生产和成本效率方面也提供了关键的改进。它指出，SnO2薄膜的沉积速度是当前方法的200倍以上，ETL制造成本预计将降至传统工艺的0.5%以下，传统工艺通常涉及沉积富勒烯(C60)层，然后化学气相沉积SnO2。该公司表示，其目标是通过将这种方法应用于大规模生产来加速钙钛矿太阳能电池的采用，这符合日本经济产业省(METI)到 2040 年部署20 GW钙钛矿太阳能容量的计划。经济产业省表示，其2040年钙钛矿目标是加速采用下一代太阳能技术的更广泛计划的一部分。
2025年01月，积水化学在日本三菱日联金融集团银行的两个工厂启动了钙钛矿太阳能试点项目，以展示该技术的耐用性和对城市应用的适用性。一个月后，由电子供应商 Macnica、薄膜光伏制造商 Reiko 和钙钛矿太阳能专家 Peccell Technologies 组成的日本财团开始在横滨的一个码头测试轻质、柔性钙钛矿太阳能组件。
今年 4 月，日本科学家在柔性钙钛矿-硅串联太阳能电池中实现了创纪录的 26.5% 效率，标志着高性能、可弯曲光伏技术的重大进步。
(消息来源：pv-magazine.com)
