现阶段研究发现，有望实现钙钛矿太阳能电池（PSC）的商业化，如何选择制造技术尚不明确，尤其是不同的区域范围所适用的技术方法。本文综述了与特定面积范围内的器件面积和光伏参数相关的最新技术。刮刀涂布、狭缝涂布和棒涂技术适用于面积大于或等于100 cm²的PSC，弯液面涂层、喷涂和卷对卷技术适用于柔性大面积PSC，同时，对于“大面积”的定义更新为10 cm²以上的面积。总之，我们为未来大面积钙钛矿光伏发电提供了前景。

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Citation：

Jin R, Lou Y., Wang Z. Deposition technologies of perovskite layer enabling large-area photovoltaic modules. Energy Materials and Devices 2024, 2(1), 9370030.

DOI:

由于有机-无机钙钛矿的优异性能，钙钛矿太阳能电池（PSC）的商业化最近成为了一个热门话题，而器件规模化（或大面积）是商业化的关键。近年来，大面积PSC技术得到了广泛的发展，甚至在钙钛矿发光二极管（PeLED）领域也有显著进展。这些技术被划分为大约十类：旋涂、反溶剂浸泡、刮刀涂层、槽模涂层、棒涂、弯液面涂层、喷涂、卷对卷、气相沉积、以及丝网印刷。

还有一些小众但简单的方法，例如自扩散和无溶剂真空，它们在器件制造过程中不需要溶剂和真空。最新的大面积PSC技术很多，然而，大面积PSC商业化的技术选择仍不明确，尤其是不同的面积范围所应采用的技术。

在过去的十年，甚至最近几年，1 cm²都被认为是大面积。这是因为实验室器件通常约为0.1 cm²。然而，器件面积已增加到100 cm²，1000 cm²，甚至几平方米。因此，需要不断更新对“大面积”的定义。本文通过分析近年来出现的技术来明确大面积PSC的前景。

图1不同技术的参数汇总（a）年份分布，（b）面积分布，（c）有效面积，（d）PCE分布，（e）V_oc分布，（f）J_sc分布，（g）FF分布。（h）不同技术校准前的V_oc和（i）J_sc分布。1-1，旋涂；1-2，抗溶剂浸泡；2-1，刀片涂布；2-2，槽模涂；2-3，棒状涂布；3-1，弯月面涂布；3-2，喷涂；3-3，卷对卷；4-1，气相沉积；4-2，自铺；4-3，无溶剂真空；4-4，丝网印刷。

图2 旋涂和抗溶剂浸泡的参数汇总。2022–2023年（a）PCE–面积、（b）V_oc–面积、（c）J_sc–面积、（d）FF–面积、（e）PCE–年份、（f）V_oc–年份、（g）J_sc–年份、（h）FF–年份和（i）PCE–年份点图。

图3 刀片涂层、槽模涂层和棒材涂层的参数汇总。（a）刀片涂层，（b）槽模涂层，以及（c）棒状涂层示意图（引用自参考文献）。（d）这些技术的PCE分配。（e）PCE–面积、（f）V_oc–面积、（g）J_sc–面积、（h）PCE–V_oc和（i）PCE–FF的点图。

图4 弯月面涂布、喷涂和卷对卷的参数汇总。（a）弯月面涂层，（b）喷涂，以及（c）卷对卷示意图（引用自参考文献）。（d）刚性和柔性基板的PCE损失（引用自参考文献）。（e）刚性装置和柔性装置的年份分布情况。（f）PCE–面积、（g）V_oc–面积、（h）FF–面积和（i）J_sc–面积的点图。

图5 其他技术的参数汇总。（a）PCE–面积和（c）V_oc–面积的点图。（b）自扩散，（d）PSC的连续生产线，（e）气相沉积，（f）无溶剂真空示意图（引用自参考文献）。

总之，钙钛矿光伏的商业化是可以预期的。制造技术的选择和使用已经弄清楚了，特别是对应于不同区域范围的不同技术。旋涂和抗溶剂浸泡在10–100 cm²的面积范围内具有显着优势，因为它们具有出色的PCE和大面积范围。它们最适合基础实验室研究。刀片涂层、狭缝模具技术。棒材涂层适用于面积大于或等于100 cm²的PSC。另一方面，弯月面涂层、喷涂和卷对卷技术适用于柔性大面积PSC。最后，大面积被重新定义为大面积超过10 cm²的面积;这一定义应根据未来的趋势不断更新。

王照奎，苏州大学，特聘教授。发表论文160余篇，论文被引用13200余次，H因子62。已获授权发明专利25项，技术转让1项。主持和参与国家自然科学基金青年/面上/集成项目、江苏省自然基金青年/优秀青年项目、国家重点专项基金等10余项。曾获JSPS外国人研究员特别奖励、江苏省自然科学优秀青年基金、教育部高等学校科学研究优秀成果奖技术发明奖二等奖、中国产学研合作创新成果二等奖、中国电子学会科学技术奖技术发明二等奖、苏州大学仲英学者等荣誉奖励。现担任江苏省能源研究会光伏专业委员会副主任，江苏省产业技术研究院有机光电技术研究所副所长，科技部国家重点研发计划重点专项/政府间重点专项会评专家，纳米科学技术学院教工第一党支部（全国党建工作样板支部）书记，纳米科学技术学院纳米器件技术教研室主任。

娄艳辉，苏州大学，教授，2012年毕业于日本富山大学，获得工学博士学位。2012年12月，加入苏州大学能源学院。2013-2014年获得日本学术振兴会（JSPS）资助，作为国外特别研究员在日本富山大学工作，曾获JSPS外国人研究员特别奖励等荣誉。在Sci. Bulletin.、Adv. Energy Mater.、Adv. Funct. Mater.、Small、Appl. Phys. Lett.等期刊发表论文50余篇。主持国家自然科学基金面上/青年、江苏省自然基金面上项目等多个项目。

Energy Materials and Devices是清华大学主办的全英文开放获取(Open Access)期刊，2023年9月创刊，清华大学康飞宇教授担任主编。作为一本瞄准能源材料前沿领域、国际化的多学科交叉期刊，聚焦能源材料与器件领域的基础研究、技术创新、成果转化和产业化全链条创新研究成果，面向全球发表原创性、引领性、前瞻性研究进展，推动能源科学和产业发展，助力“碳达峰、碳中和”。

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