日本產業技術綜合研究所(AIST)發表了全球第一個鈣鈦礦太陽電池自動化製造系統。從太陽電池基板電極的洗淨,到電子傳輸層、鈣鈦礦層、電洞傳輸層等各種材料的積層以及背面電極的蒸鍍、電池分離,全部皆可自動進行,並能在各種電池製造條件下自動進行試作。
一般新材料與新製程的效果、性能初步評估是透過製作面積約1 cm2的小型太陽電池進行,但由於鈣鈦礦太陽電池的性能差異較大,在評估材料、製程之際須製作許多電池以做為評估之用。此外,若改變構成太陽電池的其中一種材料,獲得高太陽電池性能的製造條件亦隨之變化,因此須因應材料進行製造條件的最佳化。
有鑑於此,AIST開發了鈣鈦礦太陽電池自動生產系統。透過將鈣鈦礦太陽電池的製造自動化,藉此排除人為因素,將可抑制太陽電池性能的差異性,並能透過改變電池製造條件探索獲得最佳太陽電池性能的條件。
此系統為世界上第一台可以自動執行從基板電極洗淨到電子傳輸層、鈣鈦礦層、電洞傳輸層等各種材料積層、背面電極的蒸鍍、電池分離等所有操作的設備。利用新開發的設備,每天可生產比過去多10倍以上、各種條件的電池數量。今後利用新開發的系統,AIST將進一步推動鈣鈦礦太陽電池的早期實用化並提高其性能,並計畫結合人工智慧(AI),期達到更有效率的條件最佳化。