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太阳能是一种丰富的可再生资源，它的开发和利用对于改善能源结构有着非常重要的意义。钙钛矿作为一种人工合成材料，在 2009 年首次被尝试应用于光伏发电领域后，因其性能优异、成本低廉、商业价值巨大，从而大放异彩。其能量转换效率在短短10年内从3.8%提高到了25.2%，受到学术界和产业界人士的广泛关注，被认为是新一代廉价太阳电池技术中的杰出代表。
图1.钙钛矿太阳能电池膜电极
近年来钙钛矿太阳电池取得了极大的发展，但针对钙钛矿太阳电池的大面积制备的相关技术却发展缓慢。这是因为在大面积进行钙钛矿薄膜喷涂的过程中形核结晶过程不易控制，与此同时还面临复杂的流体动力学。目前钙钛矿太阳电池器件主要是采用旋涂法制备的，但旋涂只适用于实验室中小面积的器件制备，不适合大面积器件的制备。所以发展合适的大面积薄膜制备的技术，制备高质量钙钛矿薄膜和高效钙钛矿电池是一个非常重要的课题。
超声波喷涂技术是一种将电能转换为机械能，从而将液体雾化成小液滴，再沉积到表面的一种薄膜涂覆技术。该方式得到的液滴不仅大小均一且得到的初始动能较低，所以避免了“飞溅”现象，能够有效减少原料的浪费，是一种非常适合大面积薄膜制备的技术。经过科研工作者们的不懈努力与探索，发现超声波喷涂对于钙钛矿太阳电池的制备有非常好的适用性，是一种非常有前景的钙钛矿薄膜喷涂制备技术。我们可以通过选择合适的超声波雾化喷嘴以及调整超声喷涂参数对钙钛矿薄膜的沉积过程进行调控。目前已有研究验证了超声喷涂法在不同衬底面积和不同类型衬底上进行钙钛矿薄膜喷涂的兼容性：在小面积刚性器件上得到18.53%的效率的基础上，进一步利用超声喷涂法制备小面积柔性钙钛矿太阳电池，获得了超过16%的器件效率。且同时在基于刚性和柔性衬底的平方厘米级喷涂器件中分别获得了15.07%和13.21%的光电转换效率。
图2 东方金荣超声Siansonic用于钙钛薄膜喷涂的聚拢型超声波喷头
北京东方金荣以在超声波技术领域有近40年的行业经验，为全球客户提供基于超声波及压电技术的产品和全方位定制化的解决方案，拥有自主发明的超声波喷头以及各种超声波精密喷涂设备，在钙钛矿太阳电池膜电极的制备领域有着丰富的经验。欢迎联系我们共同探讨。
