エネルギー材料：スクリーン印刷された薄膜に基づくペロブスカイト太陽電池

ペロブスカイト太陽電池（PSC）の潜在的な利点の1つは、前駆体を溶液処理して、溶液から膜を堆積できることである。現在、ハイブリッドペロブスカイト薄膜の堆積には、スピンコーティング、ブレードコーティング、スプレーコーティング、インクジェット印刷、スロットダイ印刷が検討されている。今回我々は、こうした堆積法にスクリーン印刷を含めることで、その範囲を拡張した。スクリーン印刷は、酢酸メチルアンモニウムイオン液体溶媒から作られた安定かつ粘度調節可能な（40～4万4000 cP）ペロブスカイトインクによって可能になった。我々は、さまざまな基板上で、ペロブスカイト薄膜の厚さ（約120～1200 nm）、面積（0.5 × 0.5～5 × 5 cm²）、パターニングの制御を実証した。20 cm s⁻¹を超える印刷速度と100％に近いインク利用が達成された。我々は、今回の堆積法を湿度に関係なく周囲空気中で用い、20.52％（0.05 cm²）と18.12％（1 cm²）という最良の効率を得た。通常の熱蒸着した金属電極を備えたデバイスにおいてスピンコートした薄膜を用いた場合の最良効率は、それぞれ20.13％と12.52％である。中でも注目すべきは、周囲空気中で単一の印刷機によるデバイスの完全なスクリーン印刷の検討に成功したことである。対応する太陽電池は、0.05 cm²、1.00 cm²、16.37 cm²という（小型モジュール）面積でそれぞれ14.98％、13.53％、11.80％という高い効率を示すとともに、最大出力点で動作時間300時間にわたって初期効率の96.75％を維持した。

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