目前，大多数太阳能电池都是用精制硅制成的，它能将太阳光转化为清洁电力。不过，精炼硅的过程并不是清洁的，需要大量能源。为了寻找更环保的硅的替代品，研究人员将重点放在了薄膜钙钛矿上，这种低成本、柔性的太阳能电池可以用最少的能源生产，几乎没有二氧化碳排放。

虽然钙钛矿太阳能电池很有前途，但在其普及之前还需要解决一些问题，其中最重要的是它的不稳定性，这使得它们难以大规模制造。

斯坦福大学博士后Nick Rolston在11月25日出版的《Joule》杂志上发表了一项新研究，提出了一种生产稳定钙钛矿电池的超快方法，并将它们组装成太阳能模块，可以为设备、建筑物甚至电网供电。

"这项工作为钙钛矿制造提供了一个新的里程碑，"研究高级作者Reinhold Dauskardt说，他是斯坦福大学工程学院的Ruth G. and William K. Bowes教授。"它解决了多年来阻碍大规模制造的最大障碍。"

钙钛矿太阳能电池是由廉价、丰富的碘、碳和铅等化学物质合成的薄膜。薄膜电池重量轻、可弯曲，可以在露天实验室中以接近水沸点的温度生长，与提炼工业硅所需的3000华氏度(1650摄氏度)的熔炉大不相同。

科学家们已经开发出了能将25%的阳光转化为电能的钙钛矿电池，转化效率与硅相当。但这些实验电池不太可能很快推广使用。目前制作的钙钛矿电池的尺寸都很小，通常只有指甲大小，无法使用，如果将尺寸放大，则会产生缺陷，降低电池效率。另外与刚性硅电池不同的是，刚性硅电池可以持续20到30年，而薄膜钙钛矿在暴露于热和湿气中时最终会退化降解。

为了应对大规模生产的挑战，Dauskardt团队使用了他们最近发明的一项专利技术，称为快速喷淋等离子体加工。这项技术使用一个带有两个喷嘴的机器人来快速生产钙钛矿薄膜。一个喷嘴将钙钛矿化学前体的液态溶液喷涂到玻璃板上，而另一个喷嘴则释放出一阵被称为等离子体的高活性电离气体。

"传统的处理方法需要你将钙钛矿溶液烘烤半小时左右，"Rolston说。"我们的创新是使用等离子体高能源，在一个步骤中快速将液态钙钛矿转化为薄膜太阳能电池。"

使用快速喷雾处理，斯坦福大学团队能够每分钟生产40英尺（12米）的钙钛矿薄膜，比制造硅电池的速度快四倍。除了创纪录的生产速度，新钙钛矿电池还实现了18%的转换效率。

斯坦福大学团队估计，他们的钙钛矿模块可以以每平方英尺约25美分的价格生产，远低于生产硅模块所需的每平方英尺2.5美元左右的价格。

"如果我们能够制造一个持续30年的钙钛矿模块，我们可以将电力成本降到每千瓦时2美分以下，"Rolston说。"在这个价格下，我们可以将钙钛矿用于公用事业规模的能源生产。例如，一个100兆瓦的太阳能工厂。"