從某些方面來說，合成鈣鈦礦化合物能夠成為當前光伏面板中使用的矽半導體的更好替代品。儘管仍需克服一些障礙，但泰國瑪希隆大學的一支研究團隊，已經找到了有助於開始廣泛採用的新工藝流程。據悉，鈣鈦礦的優勢之一，就是能夠較矽半導體更有效地吸收太陽光並轉化能量，此外新材料有望進一步降低光伏面板的製造成本。

噴塗工序示意（來自：Mahidol University）

研究人員指出，半導體材料需要在非常高的溫度下生產，然後將之切成薄片。作為對比，液態鈣鈦礦能夠簡單地噴塗到玻璃上並使之乾燥。

如果可以在連續的層中添加不同類型的鈣鈦礦（針對不同的質量進行優化），則此類太陽能光伏面板的效率有望進一步提升。然而目前的問題是，液體鈣鈦礦的新噴塗層，往往會溶解掉應用它們的干燥層。

為解決這個難題，泰國瑪希隆大學的科學家們開發了一種被稱作“順序噴霧沉積”（sequential spray deposition）的新工藝。具體涉及將液體應用到表面之前，便將之轉變成非常細小的液滴。

研究配圖（來自：Optical Materials Express）

在對各種參數展開了一些調整之後（包括將應用溫度提升至100℃ / 212℉），研究人員成功地將高穩度鈣鈦礦塗覆到了另一種具有更優異電性能的干燥層上。

最終得到的太陽能光伏面板不僅表現出了兩個明確的定義層，還兼具穩定性與良好的電性能。首席科學家Pongsakorn Kanjanaboos 博士稱：

“我們的工作演示了以一種可控的厚度和沈積速率，來逐層沉積鈣鈦礦的新式噴塗工藝，使得太陽能光伏面板的堆疊設計具有更高的性能和更優異的穩定性”。

有關這項研究的詳情，已經發表在近日出版的《光學材料快報》（Optical Materials Express）上。

原標題為《Layer-by-layer spray coating of a stacked perovskite absorber for perovskite solar cells with better performance and stability under a humid environment》。