用于kesterite太阳能电池的喷墨印刷工艺

 

 

 

来自HZB异质材料系统研究所的Linzhong Lin博士使用了最初为旋涂技术开发的分子墨水。通过将Cu，Zn，Sn金属盐和硫脲溶解在二甲基亚砜溶剂中来制备油墨。Lin测试了它对喷墨打印的适用性。他发现，通过调节油墨浓度可以调节油墨的粘度，并且还可以通过添加或减少添加的每种化学品的量来容易地控制油墨组合物。通过在含有硒的气氛下对喷墨印刷的Cu-Zn-Sn-S前体膜进行退火来形成CZTSSe吸收剂。

 

 

诸如油墨组成和印刷参数之类的加工条件的初始优化已经产生了效率高达6.4%的太阳能电池。喷墨打印与旋涂相比，获得薄膜吸收剂的巨大优势是浪费更少：尽管使用旋涂，大量的墨水材料被浪费，喷墨打印非常经济：例如，小于20微升在本研究中，需要墨水在一英寸英寸的基板上构建千分尺CZTSSe薄膜吸收器。

 

 

“虽然太阳能电池的性能仍远低于CZTSSe太阳能电池12.7%的创纪录效率，但我们的方法的最大优点是低毒性和低材料浪费过程，”Martha Lux-Steiner教授解释道。该团队现在致力于优化锌钙石吸收剂的加工条件，以进一步改善太阳能电池的性能，并通过喷墨印刷沉积缓冲层和TCO层。目标是在不依赖昂贵的真空技术的情况下高效打印完整的设备。这项工作开辟了制造黄锌矿薄膜太阳能电池的有希望的途径。