KAWASAKI, Japan och OSAKA, Japan–(BUSINESS WIRE)–Panasonic Corporation har uppnått världens högsta perovskite solcellsmodul genom att utveckla lättviktsteknologi med användning av glassubstrat och beläggningsmetoder med stora ytor baserade på bläckstråleutskrift (Bländararea 802 cm2: längd 30 cm x bredd 30 cm x 2 mm tjocklek) Energiomvandlingseffektivitet (16,09%).Detta uppnåddes som en del av ett projekt av Japans New Energy Industrial Technology Development Organisation (NEDO), som arbetar med att "utveckla teknik för att minska energiproduktionskostnaderna för högpresterande och högtillförlitlig solcellskraftgenerering" för att främja den utbredda användningen av solenergigenerering universell.
Detta pressmeddelande innehåller multimediainnehåll.Det fullständiga pressmeddelandet finns tillgängligt på: https://www.businesswire.com/news/home/20200206006046/en/
Denna bläckstrålebaserade beläggningsmetod, som kan täcka stora ytor, minskar komponenttillverkningskostnaderna.Dessutom kan denna stora yta, lätta och hög konverteringseffektivitetsmodul uppnå effektiv solenergigenerering på platser som fasader där det är svårt att installera traditionella solpaneler.
Framöver kommer NEDO och Panasonic att fortsätta att förbättra perovskitskiktsmaterial för att uppnå hög effektivitet jämförbar med kristallina kiselsolceller och bygga teknologi för praktiska tillämpningar på nya marknader.
1. Bakgrund Kristallina kiselsolceller, världens mest använda, har hittat marknader i Japans megawattskaliga storskaliga solceller, bostäder, fabriker och offentliga anläggningar.För att ytterligare penetrera dessa marknader och få tillgång till nya är det avgörande att skapa lättare och större solcellsmoduler.
Perovskite solceller*1 har en strukturell fördel eftersom deras tjocklek, inklusive kraftgenereringsskiktet, bara är en procent av kristallina kiselsolceller, så perovskitmoduler kan vara lättare än kristallina kiselmoduler.Dess lätthet möjliggör en mängd olika installationsmetoder, till exempel på fasader och fönster med genomskinliga ledande elektroder, vilket kan bidra till den utbredda användningen av byggnader med nettonollenergi (ZEB*2).Dessutom, eftersom varje lager kan appliceras direkt på substratet, möjliggör de billigare produktion jämfört med traditionell processteknik.Det är därför perovskite solceller väcker uppmärksamhet som nästa generation av solceller.
Å andra sidan, även om perovskite-teknologin uppnår en energiomvandlingseffektivitet på 25,2%*3 som motsvarar den för kristallina kiselsolceller, i små celler, är det svårt att sprida materialet jämnt över hela det stora området genom traditionell teknik.Därför tenderar energiomvandlingseffektiviteten att minska.
Mot denna bakgrund genomför NEDO projektet "Teknikutveckling för att minska energiproduktionskostnaderna för högpresterande och högtillförlitlig fotovoltaisk kraftproduktion"*4 för att främja den fortsatta spridningen av solenergiproduktion.Som en del av projektet utvecklade Panasonic lättviktsteknik med användning av glassubstrat och en storarea-beläggningsmetod baserad på bläckstrålemetoden, som innebär produktion och konditionering av bläck som appliceras på substrat för perovskit-solmoduler.Genom dessa teknologier har Panasonic uppnått världens högsta energiomvandlingseffektivitet på 16,09%*5 för perovskite solcellsmoduler (öppningsarea 802 cm2: 30 cm lång x 30 cm bred x 2 mm bred).
Dessutom hjälper beläggningsmetoden för stora ytor med bläckstrålemetoden under tillverkningsprocessen också till att minska kostnaderna, och modulens egenskaper med stor yta, lätt vikt och hög konverteringseffektivitet kan installeras på fasader och andra områden som är svåra att installera med traditionella solpaneler.Högeffektiv solenergiproduktion i lokalen.
Genom att förbättra perovskitskiktsmaterialet siktar Panasonic på att uppnå hög verkningsgrad jämförbar med kristallina kiselsolceller och skapa en teknologi med praktiska tillämpningar på nya marknader.
2. Resultat Genom att fokusera på bläckstrålebeläggningsmetoden som exakt och enhetligt kan belägga råmaterial, tillämpade Panasonic teknologin på varje lager av solcellen, inklusive perovskitskiktet på glassubstratet, och uppnådde högeffektiva moduler med stor yta.Energiomvandlingseffektivitet.
[Nyckelpunkter för teknisk utveckling] (1) Förbättra sammansättningen av perovskitprekursorer, lämpliga för bläckstrålebeläggning.Bland atomgrupperna som bildar perovskitkristaller har metylamin problem med termisk stabilitet under uppvärmningsprocessen under komponentframställning.(Metylamin avlägsnas från perovskitkristallen genom värme, vilket förstör delar av kristallen).Genom att omvandla vissa delar av metylamin till formamidinväte, cesium och rubidium med lämpliga atomdiametrar fann de att metoden var effektiv för kristallstabilisering och hjälpte till att förbättra energiomvandlingseffektiviteten.
(2) Kontroll av koncentrationen, beläggningsmängden och beläggningshastigheten för perovskitbläck I filmbildningsprocessen med användning av bläckstrålebeläggningsmetoden har mönsterbeläggning flexibilitet, medan prickmönsterbildning av materialet och ytan på varje lager Kristallenhet är väsentlig.För att uppfylla dessa krav, genom att justera koncentrationen av perovskitbläck till ett visst innehåll, och genom att exakt kontrollera beläggningsmängden och hastigheten under tryckprocessen, uppnådde de hög energiomvandlingseffektivitet för komponenter med stor yta.
Genom att optimera dessa teknologier med hjälp av en beläggningsprocess under varje lagerbildning, lyckades Panasonic förbättra kristalltillväxten och förbättra tjockleken och enhetligheten hos kristallskikten.Som ett resultat uppnådde de en energiomvandlingseffektivitet på 16,09 % och tog ett steg närmare praktiska tillämpningar.
3. Planering efter evenemang Genom att uppnå lägre processkostnader och lägre vikt för stora perovskitmoduler kommer NEDO och Panasonic att planera för att öppna upp nya marknader där solceller aldrig har installerats och använts.Baserat på utvecklingen av olika material relaterade till perovskitsolceller, siktar NEDO och Panasonic på att uppnå hög effektivitet jämförbar med kristallina kiselsolceller och öka ansträngningarna för att minska produktionskostnaderna till 15 yen/watt.
Resultaten presenterades vid Asia-Pacific International Conference on Perovskites, Organic Photovoltaics and Optoelectronics (IPEROP20) på Tsukuba International Conference Center.URL: https://www.nanoge.org/IPEROP20/program/program
[Anmärkning]*1 Perovskitsolcell En solcell vars ljusabsorberande skikt består av perovskitkristaller.*2 Net Zero Energy Building (ZEB) ZEB (Net Zero Energy Building) är en icke-bostadsbyggnad som upprätthåller inomhusmiljökvalitet och uppnår energibesparing och förnybar energi genom att installera energibelastningskontroll och effektiva system, i slutändan Målet är att få årlig energibasbalans till noll.*3 Energiomvandlingseffektivitet på 25,2 % Korea Research Institute of Chemical Technology (KRICT) och Massachusetts Institute of Technology (MIT) har tillsammans tillkännagett ett världsrekord i energiomvandlingseffektivitet för små batterier.Bästa forskningscellprestanda (Reviderad 2019-05-11) – NREL*4 Utvecklar teknologier för att minska kostnaden för kraftgenerering från högpresterande, högtillförlitlig solcellskraftgenerering – Projekttitel: Reducing the cost of power generation from high-performance , högtillförlitlig solcellskraftgenerering Teknikutveckling/Innovativ forskning om nya strukturella solceller/Innovativ lågkostnadsproduktion och forskning – Projekttid: 2015-2019 (årlig) – Referens: Pressmeddelande utfärdat av NEDO den 18 juni 2018 “The världens största solcell baserad på filmperovskite solcellsmodul” https://www.nedo.go.jp/english/news/AA5en_100391.html*5 Energikonverteringseffektivitet 16,09 % Japan National Institute of Advanced Industrial Science and Technology Värdet för energieffektivitet mätt med MPPT-metoden (Maximum Power Point Tracking method: en mätmetod som ligger närmare konverteringseffektiviteten vid faktisk användning).
Panasonic Corporation är en global ledare inom utveckling av olika elektroniska teknologier och lösningar för kunder inom hemelektronik, bostäder, fordon och B2B-företag.Panasonic firade sitt 100-årsjubileum 2018 och har expanderat sin verksamhet globalt och driver för närvarande totalt 582 dotterbolag och 87 intressebolag över hela världen.Den 31 mars 2019 nådde dess konsoliderade nettoomsättning 8 003 biljoner yen.Panasonic är engagerade i att sträva efter nytt värde genom innovation i varje avdelning och strävar efter att använda företagets teknologi för att skapa ett bättre liv och en bättre värld för kunderna.
Posttid: 2024-jan-10