未来钙钛矿太阳能电池的涂层技术创新

1. 钙钛矿吸光层的均匀沉积 

· 原理：通过高频振动将钙钛矿前驱体溶液雾化成微米级液滴，在基底表面均匀沉积，形成高结晶度、低缺陷的薄膜。

· 应用场景：

· 柔性基底适配：适用于聚酰亚胺（PI）、聚酯（PET）等柔性基材，避免传统旋涂法对基底平整度的严苛要求。上海央米智能研究，波可在柔性基底上制备均匀钙钛矿层，使柔性电池效率达 21.3%（接近刚性器件水平）。

· 大面积制备：通过调节喷嘴参数（如移动速度、频率），可实现米级尺寸薄膜的均匀沉积，支持产业化需求。

· 优势：

· 材料利用率高达 90%，显著降低贵金属（如铅）和有机胺的浪费。

· 非接触式喷涂减少基底损伤，适合曲面或粗糙表面（如纺织物集成光伏）。

2. 电荷传输层的精确调控

· 应用：

· 空穴 / 电子传输层：喷涂可精确控制 TCO（如 ITO）、PEDOT:PSS、金属氧化物（如 NiOx）等材料的厚度，优化界面能级匹配。

· 界面钝化层：通过雾化沉积超薄二维钙钛矿或自组装单分子层（SAMs），减少界面缺陷，提升电荷提取效率。

· 案例：

· 上海央米超声波系统在 MEA 制造中实现铂利用率 90%，涂层厚度控制精度达亚微米级。

· 可在晶硅叠层电池中制备均匀钙钛矿层，突破传统溶液法对基底的限制。

3. 工艺协同与产业化潜力 

· 低温工艺兼容性：

· 超声雾化可在室温或低温（<150℃）下完成，避免柔性基底热变形，适配硅异质结叠层电池的低温制备需求。

· 卷对卷（R2R）生产适配：

· 雾化过程无需高压气体，适合连续化生产，显著降低单瓦成本。上海央米卷对卷超声波精密喷涂设备，采用超声波喷头技术，自动收放卷，在线衬底加热功能，实现边喷边干燥，提供生产效率。可提供均匀高效 的薄膜喷涂及喷雾热解，膜厚最薄可达几十纳米。适用于薄膜太阳能电池、PET薄膜、无纺布、织物功能涂层、碳纤维等多种纳米及亚微米级薄膜制备。

4. 技术挑战与未来方向

· 挑战：

· 前驱体溶液的稳定性（如锡基无铅钙钛矿的氧化问题）。

· 复杂界面（如钙钛矿 / 硅叠层）的精准调控。

· 创新方向：

· 开发多喷头协同喷涂技术，实现多层膜同步沉积。

· 探索真空超声雾化与 ALD（原子层沉积）的复合工艺，进一步提升薄膜致密性。