يستخدم طلاء البيروفسكايت لتحضير خلايا البيروفسكايت الشمسية. خلية البيروفسكايت الشمسية هي نوع جديد من تكنولوجيا الخلايا الشمسية, والذي يتميز بخصائص تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء بشكل فعال. مع ظهور الطاقة المتجددة, أصبح التقدم المستمر في تكنولوجيا الخلايا الشمسية مجالا للقلق. ضمن هذا المجال, لقد اجتذبت خلايا البيروفسكايت الشمسية اهتمامًا واسع النطاق بسبب قدرتها على تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء بكفاءة. لكن, إحدى مفاتيح إعداد خلايا البيروفسكايت الشمسية عالية الجودة هي عملية طلاء أفلام البيروفسكايت.

المبدأ الأساسي
الجزء الرئيسي من خلايا البيروفسكايت الشمسية هو طبقة امتصاص الضوء البيروفسكايت, وهو عادة عبارة عن طبقة رقيقة تحول ضوء الشمس إلى كهرباء. تكون مواد البيروفسكايت عادةً عبارة عن مخاليط عضوية وغير عضوية ذات خصائص كهروضوئية جيدة. الطلاء هو عملية طلاء مادة البيروفسكايت بشكل موحد على ركيزة موصلة مثل الزجاج الموصل FTO أو فيلم البوليمر الموصل.

تكنولوجيا طلاء البيروفسكايت: تحضير فيلم الخلايا الشمسية

طريقة الطلاء
يمكن إجراء الطلاء باستخدام طرق مختلفة, بما في ذلك طلاء الدوران, طلاء الرش, طلاء لفة وطلاء كشط. فيما بينها, يعد طلاء الدوران وطلاء الخدش من الطرق الشائعة. في عملية طلاء تدور, يتم إسقاط محلول سلائف البيروفسكايت السائل على ركيزة دوارة, توزيع السائل بالتساوي وتشكيل فيلم بقوة الدوران. في طلاء القشط, ر&يستخدم موظفو D آلة طلاء الفيلم المسطح الأوتوماتيكية مع مكشطة قضبان الأسلاك لإنتاج فيلم دقيق.

إنها طريقة شائعة لتحضير خلايا البيروفسكايت الشمسية عن طريق طلاء أفلام البيروفسكايت باستخدام آلة طلاء الشفرات السلكية. فيما يلي الخطوات العامة:

تحضير القاعدة

أولاً, تحضير الركيزة المناسبة, عادة FTO (زجاج موصل) أو غيرها من المواد الموصلة الشفافة. تأكد من أن سطح الركيزة نظيف, مسطحة وخالية من الغبار.

إعداد محلول السلائف البيروفسكايت

إعداد محلول السلائف البيروفسكايت, بما في ذلك مادة السلائف البيروفسكايت, مذيب عضوي, المضافة واستقرار. تأكد من صحة تركيز وتكوين محلول السلائف.

تكنولوجيا طلاء البيروفسكايت: تحضير فيلم الخلايا الشمسية

ضبط مكشطة

حدد العرض المناسب لمكشطة قضيب السلك, يحدد عرضه سمك طبقة البيروفسكايت بعد الطلاء. عمومًا, يمكن استخدام مكشطة أوسع لطلاء أكثر سمكًا ومكشطة أضيق لطلاء أرق.

العلاج قبل الطلاء

قبل الطلاء, في بعض الأحيان يكون من الضروري تطبيق بعض خطوات العلاج على الركيزة, مثل الطلاء المسبق بمحلول أيون التيتانيوم أو المعالجة السطحية, لتعزيز التصاق البيروفسكايت بالركيزة.

طلاء

صب محلول السلائف البيروفسكايت على الركيزة وتطبيقه بالتساوي مع مكشطة شريط الأسلاك. سوف تؤثر زاوية الكاشطة وسرعة الكشط على توحيد وسمك الطلاء. عمومًا, أصغر زاوية المكشطة, كلما كان الطلاء أرق. ضمان طلاء موحد لتجنب الفقاعات والعيوب.

تكنولوجيا طلاء البيروفسكايت: تحضير فيلم الخلايا الشمسية

تجفيف

بعد اكتمال الطلاء, يتم تجفيف الركيزة عند درجة حرارة مناسبة لإزالة المكونات العضوية وتشكيل طبقة بيروفسكايت مستقرة. تتطلب ظروف التجفيف عادةً تحكمًا دقيقًا لضمان جودة الفيلم.

إضافة القطب

بعد الانتهاء من فيلم البيروفسكايت, الأقطاب الكهربائية, عادة الكربون أو المعدن, تضاف لجمع التيار الكهربائي.

تكنولوجيا طلاء البيروفسكايت: تحضير فيلم الخلايا الشمسية

الاختبار وتقييم الأداء

أخيراً, يتم إجراء سلسلة من الاختبارات وتقييمات الأداء لتحديد أداء خلايا البيروفسكايت الشمسية, بما في ذلك قياسات المنحنى المميزة للجهد الكهروضوئي واختبار الثبات على المدى الطويل.

يعد تطبيق البيروفسكايت عملية معقدة تتطلب تحكمًا ومهارة دقيقة. لذلك, يوصى بالتدريب والممارسة في المختبر أو بيئة التدريب المهنية قبل الطلاء الفعلي. من خلال التحكم الدقيق في عملية الطلاء وإعداد محلول السلائف, ويمكن تحضير خلايا شمسية من البيروفسكايت ذات أداء فائق, والتي من المتوقع أن توفر حلاً أكثر تنافسية لقطاع الطاقة المتجددة.