用“第一个模型”创建下一代太阳能电池。
AIST 零排放国际合作研究中心山本航平的日常生活。
[钙钛矿太阳能电池开发研究_AIST Radio 2023 Spring]
钙钛矿太阳能电池有望成为下一代太阳能电池。我们询问了山本先生，他认为手工工作很乏味，希望实现自动化，并且一直在使用他自己设计的第一和第二钙钛矿成膜装置开发技术，关于是什么促使他研究钙钛矿太阳能电池以及他对“研究”的看法。
（摘自 2023 年 4 月 21 日发布的 AIST Radio 2023 Spring，进行了一些修改以使其更易于阅读。）
什么是钙钛矿太阳能电池？
公共关系零排放国际合作研究中心 (GZR) 正在研究新技术，以解决当今的常见问题，例如零排放和碳中和。山本先生您所在的有机太阳能电池研究小组正在做什么？
山本简单来说，我正在研究太阳能电池。为了推动可再生能源成为主要能源，我们正在研究如何有效地利用太阳能发电。我们正在研究和开发称为钙钛矿太阳能电池的下一代太阳能电池。我们正在开发一种轻质面板，其发电效率与传统硅太阳能电池相当，并试图制造一种可以安装在结构薄弱区域的薄而轻的面板。
公共关系钙钛矿太阳能电池是一个我不习惯听到的词。看起来它可能会咬一点。据山本先生介绍，在钙钛矿研究界简称为“Pero”。
山本是的。我叫佩罗。
公共关系我在这里也叫你佩罗。至于Pero的机制，或者说它的特点，正如我之前所说，它是轻量级的
山本是的。它的特点是重量轻，并且能够产生与传统太阳能电池相似的发电效率。它们的制造方式也不同于现有的硅太阳能电池。
公共关系您的意思是硅太难弯曲吗？
山本是的。
公共关系现在，请一边观看短片一边听讲解。首先请您介绍一下Pero太阳能电池的制作过程。
山本首先，准备有机和无机粉末。当您通过将两种类型的粉末添加到溶解粉末的液体或溶剂中来创建溶液时，这将成为钙钛矿薄膜的基础材料。
公共关系在视频中，是开头出现的黄色液体。
山本在烹饪中，它们就像糖和盐；糖是有机物，盐是无机物。这类似于将它们混合在一起并将它们溶解在水中以获得良好的稠度的图像。当谈到烹饪时，我认为味道不错，但当谈到钙钛矿太阳能电池时，如果混合得当，就会获得良好的性能。
公共关系这种混合物是食谱还是秘制酱汁？
山本是的。
公共关系这称为前体。钙钛矿前体。
山本这个词很难，不是吗？溶液干燥后出现的物质称为钙钛矿晶体结构，但这是之前的状态。
公共关系如果是黄色液态，那不还是钙钛矿晶体结构吗？
山本准确地说嗯，它没有晶体结构。
公共关系据说该装置是第一个创建钙钛矿晶体结构的装置。
山本是的。简单来说，这是一台印刷机。拉伸墨水并涂抹以形成薄膜。它就像一台打印机。
公共关系与硅太阳能电池相比
山本说到硅太阳能电池，我想象像锭一样切出一块硅，将其加工成晶圆或板，然后加工该板。关于钙钛矿太阳能电池，您可以想象，通过采用某种基板并将其涂覆在其顶部，它将作为钙钛矿太阳能电池运行。
公共关系制作起来很容易。但有一个技巧可以轻松做到这一点，对吗？
山本是的。这需要一些技巧，并且涉及很多专业知识。
公共关系好吧，我们别碰那个。视频中也有一些模糊的地方。
山本当我查看其他视频时，似乎只有我的视频模糊。
具有工程感的研究员
公共关系视频中没有提及，但有传言称他们正在建造 2 号机组。自第一台机器以来，这一切是如何演变的？
山本我以自动化所有流程的形象创建了它。形象地说，从供应材料到涂层和干燥的一切都是通过按下按钮完全自动化的。
公共关系据说是初号机的升级版，但如果真是这样的话，以后初号机会怎么样呢？
山本钙钛矿太阳能电池是通过堆叠各个层制成的，因此我打算用它来优化其他层。
公共关系我以为山本先生是一位具有工程感的研究员，他说：“手工做事很乏味，所以我们将其自动化。”他谈论的不是掌握手工劳动的技巧，而是如何创建用于批量生产的机器参数。
山本没错。我不能说任何具体的事情，因为这取决于专业知识。我们将澄清钙钛矿移动时会形成什么样的薄膜，用作太阳能电池时会产生什么样的性能，以及变成太阳能电池时会产生什么样的性能。
公共关系澄清问题也很重要。
山本是的。
公共关系视频中，20秒后出现了贴有电极的真空蒸镀视频，山本先生在接受采访时提到，他曾经工作的公司有一个房间大小的巨大真空蒸镀装置。
山本据说是一家真空设备制造商，参与了液晶显示器制造设备和智能手机中使用的有机EL显示器制造设备的开发。薯片袋中的银色铝也是如此。这些制造设备非常庞大。
公共关系原理和这个玻璃容器一样吗？
山本是的。该材料在真空下被加热并升华以到达基材。其机制本身是相同的。
公共关系与小型实验室级设备相比，参数是否有所不同？
山本参数会发生变化，而且由于它不是一次性实验，因此在制造时会连续运行数百小时，因此热量成为一个问题。比如300小时要更换单板，就会出现各种问题。
公共关系真空蒸镀也是一样的，不过我们目前正在使用第一台机器来一张一张地制作钙钛矿薄膜，但最后会发生什么呢？
山本最后，这叫做卷对卷，将薄膜卷起来，涂上越来越多的油漆，成品也卷起来就像盒式磁带一样。
公共关系我想如果你加工盒式磁带的平坦部分，钙钛矿就会逐渐形成。
山本我们相信第一台机器本身也可以用于单晶圆方法，一次生产一张片，也可以发展为卷对卷制造。然而，涂层部分保持不变。
公共关系是否可以使用旋涂或喷涂？
山本我认为喷涂是有可能的。例如，旋涂的尺寸仅限于用于半导体的300毫米晶圆，并且当需要在大面积上沉积薄膜时存在限制。
公共关系在制造半导体的洁净室的视频中也提到了旋涂（稍后会详细介绍此主题）。最大长度为300毫米，最大约为30厘米。
山本是的。如果批量生产能够更高效，或者说成本更低的话，成本就会更低，所以从这个意义上来说，我认为有喷涂、卷对卷、喷墨等方法。
公共关系在视频结束时，您说您想给智能手机充电。这是为什么呢？
山本螺旋桨旋转后，下次当我想到用熟悉的东西使用电力时，我转向了我的智能手机。我认为，在这样做的同时，我将能够思考我们将面临哪些挑战，以便使技术成熟，直到可以为智能手机充电。如果你只是想给电池充电，你可能可以通过将已经制作好的电池并联和串联排列来实现，但我认为这可能会给你一个机会来思考如何使它们更小、更高效。
公共关系如果您不设定高目标，您将无法发现任何问题。当我们提出具有挑战性的问题时。还有人谈论计算机是下一个。我想在AIST的会议室里放一个Pero，这样我就可以随时充电。
山本是的，如果可能的话。
公共关系在上一个视频的最后，山本先生的上司村上先生对他说：“我认为这很好，但你应该写一篇论文。”我在一次采访中听到这句话，想将其包含在视频中，但我不知道村上先生是否会成为研究团队的领导者。团队之间是否有角色分工？
山本没错。他是一位领导者。研究小组正在开发钙钛矿太阳能电池。比如，有像我这样的人参与成膜，有的人在换材料、调整材料，还有一个团队在评估耐久性和性能。还有一个团队对膜进行评估。还有一个团队负责制造电池并评估其性能。我们正在共同努力提高钙钛矿太阳能电池的性能和耐用性。
先生山本研究员的生活
公共关系听说您从大学起就开始研究佩罗。是什么让你想在大学学习佩罗？
山本我一开始并不是研究钙钛矿，而是加入了一个太阳能电池研究实验室。我在大学四年级的时候被分配到一个实验室，虽然我是化学系的，但我发现合成和反应课程很难，所以我想做一些不同的事情，然后有一个太阳能电池实验室，我想我想加入。然后，一个偶然的机会，在四年级学生被分配到实验室时，任命了一位新教授，他来自AIST。所以我觉得这看起来很有趣，而且我可以在实验室做我一年级学生想做的事情，所以我加入了。从那时起，我开始研究太阳能电池，大约一年后，钙钛矿太阳能电池开始流行，所以我想尝试一下，因为它很相似。
公共关系（钙钛矿太阳能电池的研究）似乎不仅涉及化学，还涉及工程。
山本钙钛矿本身是一个复杂的领域，许多不同的研究人员正在研究它，包括物理和化学。
公共关系这就是为什么它是一项新技术和一项挑战。
山本是的。
什么是研究
公共关系先生山本写下了研究对他的意义。
山本这很简单，但是……这是工作。
公共关系没错。
山本这不是很有趣，但是是的。我认为这是一份工作，因为它报酬丰厚。我以前在公司工作过，也有过在公司长期实习的经历，所以我工作的感觉是我可以为和我一起工作的人在技术开发方面做出贡献，我希望他们继续工作，创造技术，并用好它。
公共关系对于山本先生来说，最有价值的事情就是在工作中取得成果并在社会上看到这些成果。我明白了，对我的打击很深。到目前为止，我们已经采访了零排放国际合作研究中心的山本航平。非常感谢。
山本非常感谢。