لقد حسّنت الخلايا الشمسية البيروفسكايتية من سجلها في الكفاءة خلال 10 سنوات ، والآن أصبحت تكنولوجيتها أكثر استقرارًا ، ويعتقد الباحثون في مختبر الطاقة المتجددة الوطني التابع لوزارة الطاقة الأمريكية أن التحدي الرئيسي لخلايا بيروفسكايت الشمسية هو ضعف قابلية التوسع. ، كيفية إنتاج التكنولوجيا ودفعها خارج المختبر ، لخصوا بعناية عدة طرق ترسيب موسعة محتملة.
سجل نمو الخلايا الشمسية perovskite في كفاءة التحويل هو أسرع من أي تقنية الخلايا الشمسية ، وقد وصل الآن إلى 22.7٪ ، وبسبب عملية أرخص بكثير ، فإنها تظهر إمكانات تجارية كبيرة في المختبر وهي الجيل التالي من الخلايا الشمسية. الصاعد المتطورة.
ومع ذلك ، مع زيادة الباحثين في مجال وحدة البطارية ، بدأت كفاءة الخلايا الشمسية perovskite في الانخفاض ، وهناك العديد من العوامل المتناقصة ، مثل الطلاء غير الموحد للمواد الكيميائية في البطاريات ، الخ. الطريقة الأكثر استخدامًا لتصنيع الخلايا الشمسية perovskite في المختبر لطلاء السبين ، قام الباحثون بترسيب المواد الكيميائية على الركيزة والمادة البيروفسكايت التي تشكلت أثناء التبلور الكيميائي.
ومع ذلك ، فإن هذه الطريقة تهدر أكثر من 90٪ من الحبر الكيميائي والحبر perovskite ، وتعمل طريقة طلاء السبين بشكل أفضل في المناطق التي تقل عن 4 بوصات مربعة ، ولا توجد طريقة أبسط للأسطح الكبيرة.
تحقيقا لهذه الغاية ، اقترح الباحثون NREL ثلاث طرق ترسيب أخرى قابلة للتطوير: طلاء شفرة ، طلاء فتحة القالب ، وطباعة نافثة للحبر. .
تستخدم طريقة الممسحة شفرة لدفع المحلول الكيميائي على الطبقة التحتية لتشكيل طبقة رطبة ، وهذه العملية مناسبة لتصنيع لفة إلى لفة ، وتتحرك الطبقة التحتية المرنة على الأسطوانة السفلية للشفرة الثابتة ، مثل طباعة الصحف ، وهذه التقنية تهدر perovskite. الحبر أقل من طلاء الدوران.
لم يتم دراسة طريقة طلاء الشق الدقيق بما فيه الكفاية بالمقارنة مع التقنيات الأخرى ، وكفاءته أقل من طريقة طلاء الشفرة ، ومع ذلك ، في المستقبل ، يمكن أن تكون استنساخها أفضل من طريقة طلاء الشفرة ، وهي أكثر ملاءمة لإنتاج لفة إلى لفة.
تستخدم طريقة الطباعة النافثة للحبر فوهة صغيرة لنشر الحبر الرائد.في الوقت الحاضر ، تم تطبيق هذه التقنية على الخلايا الشمسية الصغيرة ، ولكن ما إذا كانت مناسبة للإنتاج الضخم يعتمد على سرعة الطباعة.
قدرت عدة دراسات أن الخلايا الشمسية perovskite يمكن أن تولد الكهرباء بتكلفة أقل من غيرها من التقنيات الضوئية (على الرغم من افتراض هذه البيانات فقط في الوقت الحالي) ، ولكن من هذه الدراسات خلصت إلى أن أعلى تكلفة من المدخلات وحدة perovskite ستأتي من مع المواد الكهربائي ، هناك سلسلة من الفرص المبتكرة في هذا المجال.
