化工儀器網(wǎng)手機(jī)版
移動(dòng)端訪問更便捷
今日焦點(diǎn) Today's Focus
查看更多+-
市場(chǎng)月報(bào) | 6月PCR儀中標(biāo)盤點(diǎn) 國(guó)產(chǎn)品牌表現(xiàn)亮眼
據(jù)化工儀器網(wǎng)不完全統(tǒng)計(jì)，6月中國(guó)政府采購(gòu)網(wǎng)上P[詳細(xì)]
首次制成全絲網(wǎng)印刷鈣鈦礦光伏器件 推動(dòng)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(diǎn)擊量：4704
近日，南京工業(yè)大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)聯(lián)合我國(guó)相關(guān)學(xué)者在鈣鈦礦薄膜制備領(lǐng)域取得突破，首次實(shí)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(xiàng)目成果】鈣鈦礦復(fù)合氧化物具有獨(dú)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(diǎn)。并且鈣鈦礦材料因性能優(yōu)異、成本低廉等突出特點(diǎn)，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(tuán)隊(duì)聯(lián)合我國(guó)相關(guān)學(xué)者在鈣鈦礦薄膜制備領(lǐng)域取得突破，首次實(shí)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(dú)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(jiǎn)單等突出優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是鈣鈦礦太陽(yáng)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(jī)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(shí)現(xiàn)。
研究團(tuán)隊(duì)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(zhǎng)期穩(wěn)定的和黏度可靠的鈣鈦礦印刷油墨，實(shí)現(xiàn)了絲網(wǎng)印刷，并實(shí)現(xiàn)了對(duì)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(duì)應(yīng)五六臺(tái)設(shè)備，而如今，研究團(tuán)隊(duì)僅需通過絲網(wǎng)印刷薄膜的動(dòng)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(shí)現(xiàn)了“一鍋燉”，一臺(tái)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(diǎn)恒定光照300小時(shí)后，保持其初始效率的96.75%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，用于絲網(wǎng)印刷圖案化的鈣鈦礦薄膜，實(shí)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(diǎn)—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(dòng)鈣鈦礦電池的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。該項(xiàng)成果于11月10日在國(guó)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+-
水系準(zhǔn)固態(tài)鋅離子電池研究取得進(jìn)展
近期，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院固體物理研究所研究員胡林華團(tuán)隊(duì)在水系鋅離子電池凝膠電解質(zhì)研究方面取得新進(jìn)展。研究人員采用了親鋅增...2025-06-25 10:50:56 -
我國(guó)科學(xué)家制備出高性能液流電池用超薄聚合物膜材料
近日，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究人員研發(fā)出厚度僅為3微米的高穩(wěn)定性超薄聚合物膜材料，將全釩液流電池的工作電流密度提升至300...2025-06-23 11:42:52 -
大連物化所發(fā)現(xiàn)光電-熱電耦合效應(yīng)可提升太陽(yáng)電池效率
大連化學(xué)物理研究所太陽(yáng)能研究部(DNL16)李燦院士團(tuán)隊(duì)提出了光電-熱電雙效應(yīng)耦合的思路，并發(fā)現(xiàn)了光伏效應(yīng)與熱電效應(yīng)的耦合機(jī)制，實(shí)...2025-06-19 13:45:14 -
鈣鈦礦太陽(yáng)能電池穩(wěn)定性再獲突破 昆明理工大學(xué)帶來全新成果
，昆明理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院陳江照教授和何冬梅教授團(tuán)隊(duì)在高性能鈣鈦礦太陽(yáng)能電池領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，成功在鈣鈦礦太陽(yáng)能電池穩(wěn)定性上...2025-06-17 17:23:32 -
1－4月全國(guó)鋰電池總產(chǎn)量超過473GWh，同比增長(zhǎng)68%
根據(jù)鋰電池行業(yè)規(guī)范公告企業(yè)信息和行業(yè)協(xié)會(huì)測(cè)算，1－4月全國(guó)鋰電池總產(chǎn)量超過473GWh，同比增長(zhǎng)68%。2025-06-16 11:14:52 -
細(xì)菌造的電池 硬幣大小卻能精準(zhǔn)調(diào)控神經(jīng)血壓
近日，中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院定量合成生物學(xué)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員鐘超團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院集成所神經(jīng)工程中心研究...2025-06-11 11:37:46
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(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)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(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)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(qǐng)?jiān)谧髌钒l(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。
