鈣鈦礦太陽電池被證明能夠高效的將陽光轉化為電能，但尚未走出實驗室。
鈣鈦礦晶體結構必須小心地生長在襯底上，實驗室中通常采用實驗室規模的旋涂工藝進行，但這種技術不能擴展到大規模制造。使用可擴展沉積方法制造的最佳的器件仍然落后于最先進的旋涂設備，雖然該方法適合未來模塊化生產。
NREL科學家在“自然能源”（Nature Energy）發布的一篇新文章“可擴展高效太陽能電池廣泛加工窗口的鈣鈦礦墨水”中闡述了如何克服這一障礙。NREL化學與納米科學中心的高級科學家朱凱為該論文的主要作者。合作作者有楊孟金，李振，馬修·里斯，奧巴迪亞·里德，董浩金，塞巴斯蒂安·西奧，Talysa Klein，約瑟夫·貝瑞和來自NREL的Michael van Hest，以及托萊多大學的Yanfa Yan。
研究人員將化學品涂層沉積在基底上并加熱以使材料完全結晶，用以產生鈣鈦礦薄膜。所涉及的各個步驟通常彼此重疊，因此過程較為復雜。
其中一個關鍵步驟是需要添加抗溶劑以提取化學物質的前驅體，從而產生質量好的晶體。該步驟的窗口在幾秒鐘內打開和關閉，這不利于制造過程，因為制作此時間窗口需要一定精度。
NREL研究人員能夠將窗戶時間保持長達8分鐘。
鈣鈦礦油墨前軀體的配方包括含氯甲基銨碘化鉛前驅物以及溶劑，以及可以通過旋涂或刮刀涂布方法沉積在基材上的抗溶劑。經過測試，兩種方法產生的薄膜形態和器件性能相差無幾。刮刀涂布對制造商更有吸引力，因為它可以輕松擴大。
研究人員測試了一種含有過量甲基碘化銨（MAI）的前體油墨，另一種含有加入的甲基氯化銨（MACI）的前體油墨。 MACI在減少鈣鈦礦需要的熱處理長度方面被證明是最有效的，MACI溶液將時間縮短到大約一分鐘，而MAI溶液需要10分鐘。更短的時間也應該對制造商更有吸引力。
NREL科學家使用刀片涂覆的吸收體制造了一個約12.6cm2，包含四個鈣鈦礦電池的模塊，其中，能將陽光轉化為能量的活性面積為11.1cm2，穩定轉換效率為13.3%。
這項研究得到美國能源部太陽計劃項目的支持，該項目旨在努力降低太陽能發電成本并支持太陽能采用。（工業和信息化部電子第一研究所 張慧）
