การเคลือบเพอร์รอฟสไกต์ใช้ในการเตรียมเซลล์แสงอาทิตย์เพอร์รอฟสไกต์. เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดเพอรอฟสกี้ (Perovskite) เป็นเทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์รูปแบบใหม่, ซึ่งมีคุณสมบัติในการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ. ด้วยการเพิ่มขึ้นของพลังงานทดแทน, ความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์กลายเป็นประเด็นที่น่ากังวล. ภายในสนามนี้, เซลล์แสงอาทิตย์เพอร์รอฟสไกต์ดึงดูดความสนใจอย่างกว้างขวางเนื่องจากมีศักยภาพในการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ. อย่างไรก็ตาม, หัวใจสำคัญประการหนึ่งในการเตรียมเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดเพอรอฟสกี้คุณภาพสูงคือกระบวนการเคลือบฟิล์มเพอรอฟสกี้.

หลักการพื้นฐาน
ส่วนสำคัญของเซลล์แสงอาทิตย์เพอร์รอฟสไกต์คือชั้นดูดซับแสงของเพอร์รอฟสไกต์, ซึ่งโดยปกติจะเป็นฟิล์มบางๆ ที่แปลงแสงแดดเป็นไฟฟ้า. วัสดุเพอร์รอฟสไกต์มักเป็นสารผสมอินทรีย์-อนินทรีย์ที่มีคุณสมบัติโฟโตอิเล็กทริกที่ดี. การเคลือบเป็นกระบวนการในการเคลือบวัสดุเพอร์รอฟสไกต์บนพื้นผิวที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า เช่น แก้วที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า FTO หรือฟิล์มโพลีเมอร์ที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า.

เทคโนโลยีการเคลือบเปอร์รอฟสไกต์: การเตรียมฟิล์มโซลาร์เซลล์

วิธีการเคลือบ
การเคลือบสามารถทำได้โดยใช้วิธีการต่างๆ, รวมถึงการเคลือบแบบสปิน, สเปรย์เคลือบ, เคลือบม้วนและเคลือบขูด. ในหมู่พวกเขา, การเคลือบแบบหมุนและการเคลือบรอยขีดข่วนเป็นวิธีการทั่วไป. ในกระบวนการเคลือบแบบสปิน, สารละลายสารตั้งต้นของเพอร์รอฟสไกต์ที่เป็นของเหลวถูกหยดลงบนพื้นผิวที่หมุนได้, กระจายของเหลวอย่างสม่ำเสมอและสร้างฟิล์มด้วยแรงหมุน. ในการขูดเคลือบ, อาร์&บุคลากร D ใช้เครื่องเคลือบฟิล์มแบนอัตโนมัติพร้อมเครื่องขูดเหล็กลวดเพื่อการผลิตฟิล์มที่แม่นยำ.

เป็นวิธีการทั่วไปในการเตรียมเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดเพอร์รอฟสไกต์โดยการเคลือบฟิล์มเพอร์รอฟสไกต์ด้วยเครื่องเคลือบแบบใบมีดลวด. ต่อไปนี้เป็นขั้นตอนทั่วไป:

การเตรียมพื้นผิว

อันดับแรก, เตรียมพื้นผิวที่เหมาะสม, โดยปกติแล้ว FTO (แก้วนำไฟฟ้า) หรือวัสดุนำไฟฟ้าโปร่งใสอื่น ๆ. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าพื้นผิวของวัสดุพิมพ์สะอาด, แบนและปราศจากฝุ่น.

การเตรียมสารละลายสารตั้งต้นของเพอร์รอฟสไกต์

การเตรียมสารละลายสารตั้งต้นของเพอร์รอฟสไกต์, รวมทั้งสารตั้งต้นของเพอร์รอฟสไกต์, ตัวทำละลายอินทรีย์, สารเติมแต่งและความคงตัว. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าความเข้มข้นและองค์ประกอบของสารละลายสารตั้งต้นนั้นถูกต้อง.

เทคโนโลยีการเคลือบเปอร์รอฟสไกต์: การเตรียมฟิล์มโซลาร์เซลล์

การปรับมีดโกน

เลือกความกว้างที่เหมาะสมของเครื่องขูดเหล็กลวด, ความกว้างที่กำหนดความหนาของฟิล์มเปอร์รอฟสไกต์หลังการเคลือบ. โดยทั่วไป, เครื่องขูดที่กว้างขึ้นสามารถใช้สำหรับการเคลือบที่หนาขึ้น และเครื่องขูดที่แคบกว่าสำหรับการเคลือบที่บางกว่า.

การบำบัดก่อนการเคลือบ

ก่อนเคลือบ, บางครั้งจำเป็นต้องใช้ขั้นตอนการรักษาบางอย่างกับวัสดุพิมพ์, เช่น การเคลือบสารละลายไทเทเนียมไอออนล่วงหน้า หรือการปรับสภาพพื้นผิว, เพื่อเพิ่มการยึดเกาะของเพอร์รอฟสไกต์กับพื้นผิว.

การเคลือบผิว

เทสารละลายตั้งต้นของเพอร์รอฟสไกต์ลงบนพื้นผิวแล้วใช้ที่ขูดลวดเหล็กให้เท่ากัน. มุมของเครื่องขูดและความเร็วของการขูดจะส่งผลต่อความสม่ำเสมอและความหนาของการเคลือบ. โดยทั่วไป, ยิ่งมุมของมีดโกนเล็กลง, ยิ่งเคลือบยิ่งบางลง. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเคลือบสม่ำเสมอเพื่อหลีกเลี่ยงฟองอากาศและข้อบกพร่อง.

เทคโนโลยีการเคลือบเปอร์รอฟสไกต์: การเตรียมฟิล์มโซลาร์เซลล์

การอบแห้ง

หลังจากเคลือบเสร็จแล้ว, พื้นผิวจะถูกทำให้แห้งที่อุณหภูมิที่เหมาะสมเพื่อกำจัดส่วนประกอบอินทรีย์และสร้างฟิล์มเปอร์รอฟสไกต์ที่เสถียร. สภาวะการทำให้แห้งมักต้องมีการควบคุมที่แม่นยำเพื่อรับรองคุณภาพของฟิล์ม.

เพิ่มอิเล็กโทรด

หลังจากติดฟิล์มเพอร์รอฟสไกต์เสร็จแล้ว, อิเล็กโทรด, มักเป็นคาร์บอนหรือโลหะ, เพิ่มไว้เพื่อสะสมกระแสไฟฟ้า.

เทคโนโลยีการเคลือบเปอร์รอฟสไกต์: การเตรียมฟิล์มโซลาร์เซลล์

การทดสอบและการประเมินผลการปฏิบัติงาน

ในที่สุด, มีการทดสอบและประเมินประสิทธิภาพหลายครั้งเพื่อพิจารณาประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดเพอรอฟสไกต์, รวมถึงการวัดเส้นโค้งคุณลักษณะโฟโตปัจจุบัน-แรงดันไฟฟ้า และการทดสอบความเสถียรในระยะยาว.

การใช้เพอร์รอฟสไกต์เป็นกระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งต้องใช้การควบคุมและทักษะที่แม่นยำ. ดังนั้น, แนะนำให้มีการฝึกอบรมและการปฏิบัติในห้องปฏิบัติการหรือสภาพแวดล้อมการฝึกอบรมวิชาชีพก่อนการเคลือบจริง. โดยการควบคุมกระบวนการเคลือบและการเตรียมสารละลายสารตั้งต้นอย่างแม่นยำ, สามารถเตรียมเซลล์แสงอาทิตย์เพอร์รอฟสไกต์ที่มีประสิทธิภาพเหนือกว่าได้, ซึ่งคาดว่าจะมอบโซลูชั่นที่สามารถแข่งขันได้มากขึ้นสำหรับภาคพลังงานหมุนเวียน.