來(lái)自HZB異質(zhì)材料系統(tǒng)研究所的Linzhong Lin博士使用了最初為旋涂技術(shù)開(kāi)發(fā)的分子墨水。通過(guò)將Cu，Zn，Sn金屬鹽和硫脲溶解在二甲基亞砜溶劑中來(lái)制備油墨。Lin測(cè)試了它對(duì)噴墨打印的適用性。他發(fā)現(xiàn)，通過(guò)調(diào)節(jié)油墨濃度可以調(diào)節(jié)油墨的粘度，并且還可以通過(guò)添加或減少添加的每種化學(xué)品的量來(lái)容易地控制油墨組合物。通過(guò)在含有硒的氣氛下對(duì)噴墨印刷的Cu-Zn-Sn-S前體膜進(jìn)行退火來(lái)形成CZTSSe吸收劑。

 

 

諸如油墨組成和印刷參數(shù)之類(lèi)的加工條件的初始優(yōu)化已經(jīng)產(chǎn)生了效率高達(dá)6.4%的太陽(yáng)能電池。噴墨打印與旋涂相比，獲得薄膜吸收劑的巨大優(yōu)勢(shì)是浪費(fèi)更少：盡管使用旋涂，大量的墨水材料被浪費(fèi)，噴墨打印非常經(jīng)濟(jì)：例如，小于20微升在本研究中，需要墨水在一英寸英寸的基板上構(gòu)建千分尺CZTSSe薄膜吸收器。

 

 

“雖然太陽(yáng)能電池的性能仍遠(yuǎn)低于CZTSSe太陽(yáng)能電池12.7%的創(chuàng)紀(jì)錄效率，但我們的方法的最大優(yōu)點(diǎn)是低毒性和低材料浪費(fèi)過(guò)程，”Martha Lux-Steiner教授解釋道。該團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在致力于優(yōu)化鋅鈣石吸收劑的加工條件，以進(jìn)一步改善太陽(yáng)能電池的性能，并通過(guò)噴墨印刷沉積緩沖層和TCO層。目標(biāo)是在不依賴昂貴的真空技術(shù)的情況下高效打印完整的設(shè)備。這項(xiàng)工作開(kāi)辟了制造黃鋅礦薄膜太陽(yáng)能電池的有希望的途徑。