德國的科學家展示了一種用于大規模生產鈣鈦礦薄膜太陽能電池的縫模涂布工藝，其最高效率為20.83％。該小組使用添加劑并嘗試尋找最佳濃度，證明了對結晶過程的改進控制-這對開發穩定、可重復的過程至關重要。

狹縫模具涂布是一種最有希望的方法之一，其中“油墨”從矩形狹縫流到下方的移動基板上，這種油墨已在其他行業得到證明，可以實現低成本，可重復生產的規模。鈣鈦礦研究人員一直在努力優化以這種方式沉積的鈣鈦礦前體溶液，并在更大的面積上保持穩定性和性能。

結晶

在涂覆材料時控制材料的結晶是生產高效太陽能電池的關鍵，這是德國HelmholtzZentrumBerlin（HZB）的科學家關注的焦點，他們致力于鈣鈦礦材料的制備，該材料適用于狹縫模頭涂覆。科學家解釋說：“優化用于MHP[金屬鹵化物鈣鈦礦]沉積的縫模涂布的最重要方面之一是開發可再現的涂層工藝，在涂層工藝中選擇性誘導MHP結晶。”

該小組發現，在前體材料中添加“配位溶劑”可以使他們對該結晶過程進行更多控制，并且添加適量的鉻可以改善所得薄膜的質量。

添加劑二甲亞砜（DMSO）可以促進鈣鈦礦晶體的生長并提高質量。盡管增加了很多，但其他過程開始產生負面影響。HZB科學家EvaUnger解釋說：“這就像調味湯一樣。”“如果添加得太少，它仍然是乏味的。如果添加過多，味道也不佳。因此，您只需要添加合適的數量即可使其達到最佳效果。”

在濃度為11.7摩爾百分比（mol％）的情況下，該小組能夠以20.83％的效率（穩定在20.55％的效率）生產太陽能電池。這項工作在《先進能源材料》中發表的論文《20.8％槽式涂布MAPbI3鈣鈦礦太陽能電池的最佳DMSO含量和2-ME基前體油墨的使用年限》中進行了描述。

該小組還研究了墨水的使用壽命，發現11.7mol％的溶液在儲存18天后仍能產生19.5％的高效電池，而更高濃度的DMSO在此后根本無法產生高質量的涂層。Unger解釋說：“到目前為止，這是一個鮮為人知的方面。”鈣鈦礦前體墨水的年齡會影響設備性能。這是在開發油墨和工藝時必須考慮的重要因素。”