高博文 孟婧

1) (泰山学院机械与建筑工程学院, 泰安 271021)

2) (泰山学院光伏材料与建筑一体化研究所, 泰安 271021)

(2021 年4 月24 日收到; 2021 年5 月30 日收到修改稿)

1 引 言

近十年来, 钙钛矿型太阳能电池(perovskite solar cells, PeSCs)的能量转换效率(power conversion efficiency, PCE)已经从最初的3.8%上升到25.6%. 钙钛矿型的快速发展建立在优良的光电性能上, 即强吸收系数, 优良的缺陷容限和高电荷载流子迁移率, 通过成分工程调整钙钛矿半导体带隙的特殊能力[1-3]. 尽管效率提升发展迅速, 但PeSCs的实际产业化仍面临许多挑战, 如可重复性、大面积制备和稳定性等. 另外, 采用旋涂技术的小面积器件在产业化过程中会造成很大的浪费, 导致制造成本高[4-6]. 为了克服这些障碍, 人们将喷墨打印、喷涂、狭缝涂布和刮擦涂布应用于PeSCs 的加工.其中, 喷墨打印(ink jet printing, IJP)技术具有图案化、产品质量高、制造成本低、操作环境简单等优点, 使PeSCs 在实验室规模向大规模生产的转变中发挥着不可替代的作用[7-11]; 此外, IJP 还可以实现对薄膜的精确控制, 而且材料利用率高,被认为是制备大面积PeSCs 的一种很有前途的方法. 喷墨打印作为一种非接触式数字打印技术在这些技术中脱颖而出, 它可以以极低的材料消耗自由打印任意设计图案[12-15]. 喷墨打印是一种适应性强、速度快的打印技术, 不仅用于大面积有机太阳能电池而且已经在有机发光二极管中取得实际应用. 目前用IJP 制造PeSCs 的最大困难是油墨的早期开发和印刷参数的优化. 成功的IJP 工艺取决于一组复杂参数的相互作……