KAWASAKI, Japan og OSAKA, Japan–(BUSINESS WIRE)–Panasonic Corporation har oppnådd verdens høyeste perovskitt-solcellemodul ved å utvikle lettvektsteknologi ved bruk av glasssubstrater og store overflatebeleggingsmetoder basert på blekkskriving (Aperture area 802 cm2: lengde 30 cm x bredde 30 cm x 2 mm tykkelse) Energikonverteringseffektivitet (16,09%).Dette ble oppnådd som en del av et prosjekt av Japans New Energy Industrial Technology Development Organization (NEDO), som jobber med å "utvikle teknologier for å redusere kraftproduksjonskostnadene ved høyytelses og høypålitelig fotovoltaisk kraftproduksjon" for å fremme utbredt bruk av universell solenergiproduksjon.
Denne pressemeldingen inneholder multimedieinnhold.Hele pressemeldingen er tilgjengelig på: https://www.businesswire.com/news/home/20200206006046/en/
Denne blekkskriverbaserte beleggingsmetoden, som kan dekke store områder, reduserer komponentproduksjonskostnadene.I tillegg kan denne store, lette og høykonverteringseffektive modulen oppnå effektiv solenergiproduksjon på steder som fasader hvor det er vanskelig å installere tradisjonelle solcellepaneler.
Fremover vil NEDO og Panasonic fortsette å forbedre perovskittlagmaterialer for å oppnå høy effektivitet som kan sammenlignes med krystallinske silisiumsolceller og bygge teknologi for praktiske anvendelser i nye markeder.
1. Bakgrunn Krystallinske silisiumsolceller, verdens mest brukte, har funnet markeder i Japans megawatt-skala storskala solcelle-, bolig-, fabrikk- og offentlige anleggssektorer.For å trenge ytterligere inn i disse markedene og få tilgang til nye, er det avgjørende å lage lettere og større solcellemoduler.
Perovskittsolceller*1 har en strukturell fordel fordi deres tykkelse, inkludert kraftgenereringslaget, bare er én prosent av krystallinske silisiumsolceller, så perovskittmoduler kan være lettere enn krystallinske silisiummoduler.Lettheten muliggjør en rekke installasjonsmetoder, for eksempel på fasader og vinduer ved bruk av transparente ledende elektroder, noe som kan bidra til den utbredte bruken av nett-nullenergibygg (ZEB*2).Videre, siden hvert lag kan påføres direkte på underlaget, muliggjør de billigere produksjon sammenlignet med tradisjonelle prosessteknologier.Dette er grunnen til at perovskittsolceller vekker oppmerksomhet som neste generasjon solceller.
På den annen side, selv om perovskittteknologi oppnår en energikonverteringseffektivitet på 25,2 %*3 som tilsvarer den for krystallinske silisiumsolceller, i små celler, er det vanskelig å spre materialet jevnt over hele det store området gjennom tradisjonell teknologi.Derfor har energikonverteringseffektiviteten en tendens til å reduseres.
På denne bakgrunn gjennomfører NEDO prosjektet "Teknologiutvikling for å redusere kraftproduksjonskostnader for høyytelses og høypålitelig fotovoltaisk kraftproduksjon"*4 for å fremme videre spredning av solenergiproduksjon.Som en del av prosjektet utviklet Panasonic lettvektsteknologi ved bruk av glasssubstrater og en beleggingsmetode for store arealer basert på blekkstrålemetoden, som innebærer produksjon og kondisjonering av blekk brukt på underlag for perovskitt solcellemoduler.Gjennom disse teknologiene har Panasonic oppnådd verdens høyeste energikonverteringseffektivitet på 16,09 %*5 for perovskitt-solcellemoduler (åpningsareal 802 cm2: 30 cm lang x 30 cm bred x 2 mm bred).
I tillegg bidrar beleggingsmetoden for store områder ved bruk av blekkstrålemetoden under produksjonsprosessen også til å redusere kostnadene, og modulens store areal, lette og høye konverteringseffektivitetsegenskaper muliggjør installasjon på fasader og andre områder som er vanskelige å installere med tradisjonelle solcellepaneler.Høyeffektiv solenergiproduksjon i lokalet.
Ved å forbedre perovskittlagmaterialet, har Panasonic som mål å oppnå høy effektivitet som kan sammenlignes med krystallinske silisiumsolceller og skape en teknologi med praktiske anvendelser i nye markeder.
2. Resultater Ved å fokusere på blekkbeleggmetoden som kan belegge råmaterialer nøyaktig og jevnt, brukte Panasonic teknologien på hvert lag av solcellen, inkludert perovskittlaget på glasssubstratet, og oppnådde høyeffektive moduler med stort område.Energikonverteringseffektivitet.
[Nøkkelpunkter for teknologiutvikling] (1) Forbedre sammensetningen av perovskittforløpere, egnet for blekkbelegg.Blant atomgruppene som danner perovskittkrystaller, har metylamin problemer med termisk stabilitet under oppvarmingsprosessen under komponentproduksjon.(Metylamin fjernes fra perovskittkrystallen ved varme, og ødelegger deler av krystallen).Ved å konvertere visse deler av metylamin til formamidinhydrogen, cesium og rubidium med passende atomdiametre fant de ut at metoden var effektiv for krystallstabilisering og bidro til å forbedre energikonverteringseffektiviteten.
(2) Kontroll av konsentrasjonen, belegningsmengden og beleggingshastigheten til perovskittblekk I filmdannelsesprosessen ved bruk av blekkbeleggingsmetoden har mønsterbelegg fleksibilitet, mens punktmønsterdannelse av materialet og overflaten til hvert lag Krystallensartethet er avgjørende.For å oppfylle disse kravene, ved å justere konsentrasjonen av perovskittblekk til et visst innhold, og ved nøyaktig å kontrollere beleggmengden og hastigheten under utskriftsprosessen, oppnådde de høy energikonverteringseffektivitet for komponenter med store områder.
Ved å optimalisere disse teknologiene ved å bruke en belegningsprosess under hver lagdannelse, lyktes Panasonic med å forbedre krystallveksten og forbedre tykkelsen og jevnheten til krystalllagene.Som et resultat oppnådde de en energikonverteringseffektivitet på 16,09 % og tok et skritt nærmere praktiske anvendelser.
3. Planlegging etter hendelse Ved å oppnå lavere prosesskostnader og lavere vekt på store perovskittmoduler, vil NEDO og Panasonic planlegge å åpne opp nye markeder der solceller aldri har blitt installert og tatt i bruk.Basert på utviklingen av ulike materialer relatert til perovskittsolceller, har NEDO og Panasonic som mål å oppnå høy effektivitet som kan sammenlignes med krystallinske silisiumsolceller og øke innsatsen for å redusere produksjonskostnadene til 15 yen/watt.
Resultatene ble presentert på Asia-Pacific International Conference on Perovskites, Organic Photovoltaics and Optoelectronics (IPEROP20) på Tsukuba International Conference Center.URL: https://www.nanoge.org/IPEROP20/program/program
[Merk]*1 Perovskittsolcelle En solcelle hvis lysabsorberende lag er sammensatt av perovskittkrystaller.*2 Net Zero Energy Building (ZEB) ZEB (Net Zero Energy Building) er et yrkesbygg som opprettholder innendørs miljøkvalitet og oppnår energisparing og fornybar energi ved å installere energibelastningskontroll og effektive systemer. Målet er til syvende og sist å bringe årlig energibasisbalanse til null.*3 Energikonverteringseffektivitet på 25,2 % Korea Research Institute of Chemical Technology (KRICT) og Massachusetts Institute of Technology (MIT) har i fellesskap annonsert verdensrekord i energikonverteringseffektivitet for små batterier.Beste forskningscelleytelse (revidert 11.05.2019) – NREL*4 Utvikler teknologier for å redusere kostnadene ved kraftproduksjon fra høyytelses, høypålitelig fotovoltaisk kraftproduksjon – Prosjekttittel: Reduksjon av kostnadene ved kraftproduksjon fra høyytelse , høypålitelig solcellekraftproduksjon Teknologiutvikling/Innovativ forskning på nye strukturelle solceller/Innovativ lavkostproduksjon og forskning – Prosjekttid: 2015-2019 (årlig) – Referanse: Pressemelding utstedt av NEDO 18. juni 2018 “The verdens største solcelle basert på filmperovskitt fotovoltaisk modul” https://www.nedo.go.jp/english/news/AA5en_100391.html*5 Energikonverteringseffektivitet 16,09 % Japan National Institute of Advanced Industrial Science and Technology Verdien for energieffektivitet målt med MPPT-metoden (Maximum Power Point Tracking-metoden: en målemetode som er nærmere konverteringseffektiviteten ved faktisk bruk).
Panasonic Corporation er en global leder innen utvikling av ulike elektroniske teknologier og løsninger for kunder innen forbrukerelektronikk, bolig-, bil- og B2B-bedrifter.Panasonic feiret sitt 100-årsjubileum i 2018 og har utvidet sin virksomhet globalt, og driver for tiden totalt 582 datterselskaper og 87 tilknyttede selskaper over hele verden.Per 31. mars 2019 nådde dets konsoliderte nettoomsetning 8.003 billioner yen.Panasonic er forpliktet til å søke ny verdi gjennom innovasjon i hver avdeling, og streber etter å bruke selskapets teknologi for å skape et bedre liv og en bedre verden for kundene.
Innleggstid: Des-05-2023