KAWASAKI, Japonska in OSAKA, Japonska–(BUSINESS WIRE)–Korporacija Panasonic je dosegla najvišji perovskitni solarni modul na svetu z razvojem lahke tehnologije z uporabo steklenih substratov in metod nanosa velikih površin na podlagi brizgalnega tiskanja (površina zaslonke 802 cm2: dolžina 30 cm x širina 30 cm x 2 mm debelina) Učinkovitost pretvorbe energije (16,09 %).To je bilo doseženo v okviru projekta japonske organizacije za razvoj industrijske tehnologije New Energy (NEDO), ki si prizadeva za "razvoj tehnologij za zmanjšanje stroškov proizvodnje električne energije za visoko zmogljivo in visoko zanesljivo fotovoltaično proizvodnjo električne energije", da bi spodbudila široko uporabo univerzalna proizvodnja sončne energije.
To sporočilo za javnost vsebuje multimedijsko vsebino.Celotno sporočilo za javnost je na voljo na: https://www.businesswire.com/news/home/20200206006046/en/
Ta metoda premazovanja na osnovi brizgalnih tiskalnikov, ki lahko pokrije velike površine, zmanjša stroške izdelave komponent.Poleg tega lahko ta velik, lahek modul z visoko učinkovitostjo pretvorbe doseže učinkovito proizvodnjo sončne energije na lokacijah, kot so fasade, kjer je težko namestiti tradicionalne sončne celice.
V prihodnje bosta NEDO in Panasonic še naprej izboljševala materiale plasti perovskita, da bi dosegla visoke izkoristke, primerljive s sončnimi celicami iz kristalnega silicija, in gradila tehnologijo za praktično uporabo na novih trgih.
1. Ozadje Sončne celice iz kristalnega silicija, ki so najbolj razširjene na svetu, so našle trge v megavatnem obsegu velikih solarnih, stanovanjskih, tovarniških in javnih sektorjev na Japonskem.Za nadaljnji prodor na te trge in dostop do novih je ključnega pomena ustvariti lažje in večje solarne module.
Perovskitne sončne celice*1 imajo strukturno prednost, ker je njihova debelina, vključno s plastjo za proizvodnjo električne energije, le en odstotek debeline kristalnih silicijevih sončnih celic, zato so lahko perovskitni moduli lažji od kristalnih silicijevih modulov.Njegova lahkotnost omogoča različne načine vgradnje, na primer na fasade in okna z uporabo prozornih prevodnih elektrod, kar bi lahko prispevalo k široki uporabi stavb z ničelno neto energijo (ZEB*2).Poleg tega, ker je vsak sloj mogoče nanesti neposredno na podlago, omogočajo cenejšo proizvodnjo v primerjavi s tradicionalnimi procesnimi tehnologijami.Zato perovskitne sončne celice pritegnejo pozornost kot naslednja generacija sončnih celic.
Po drugi strani, čeprav tehnologija perovskita dosega učinkovitost pretvorbe energije 25,2 %*3, kar je enakovredno učinkovitosti sončnih celic iz kristalnega silicija, je v majhnih celicah težko enakomerno porazdeliti material po celotnem velikem območju s tradicionalno tehnologijo.Zato se učinkovitost pretvorbe energije ponavadi zmanjšuje.
Glede na to NEDO izvaja projekt »Razvoj tehnologije za zmanjšanje stroškov proizvodnje visoko zmogljive in zanesljive fotovoltaične električne energije«*4 za spodbujanje nadaljnjega širjenja proizvodnje sončne energije.Kot del projekta je Panasonic razvil lahko tehnologijo z uporabo steklenih substratov in metodo premazovanja velikih površin, ki temelji na brizgalni metodi, ki vključuje proizvodnjo in kondicioniranje črnil, nanesenih na substrate za perovskitne solarne module.S temi tehnologijami je Panasonic dosegel najvišjo učinkovitost pretvorbe energije na svetu 16,09 %*5 za module sončnih celic iz perovskita (površina odprtine 802 cm2: 30 cm dolžine x 30 cm širine x 2 mm širine).
Poleg tega metoda nanosa velike površine z uporabo brizgalne metode med proizvodnim procesom prav tako pomaga zmanjšati stroške, modul z veliko površino, majhno težo in visoko učinkovitostjo pretvorbe pa je mogoče namestiti na fasade in druga področja, ki jih je težko obdelati. namestite s tradicionalnimi sončnimi kolektorji.Visoko učinkovita proizvodnja sončne energije na prizorišču.
Z izboljšanjem materiala plasti perovskita želi Panasonic doseči visoke izkoristke, primerljive s sončnimi celicami iz kristalnega silicija, in ustvariti tehnologijo s praktično uporabo na novih trgih.
2. Rezultati Z osredotočanjem na metodo nanosa brizgalnih tiskalnikov, ki lahko natančno in enakomerno prekrije surovine, je Panasonic uporabil tehnologijo za vsako plast sončne celice, vključno s plastjo perovskita na stekleni podlagi, in dosegel visoko učinkovite module z veliko površino.Učinkovitost pretvorbe energije.
[Ključne točke tehnološkega razvoja] (1) Izboljšati sestavo prekurzorjev perovskita, primernega za brizgalne premaze.Med atomskimi skupinami, ki tvorijo kristale perovskita, ima metilamin težave s toplotno stabilnostjo med postopkom segrevanja med proizvodnjo komponente.(Metilamin odstranimo iz kristala perovskita s toploto, pri čemer uničimo dele kristala).S pretvorbo določenih delov metilamina v formamidinski vodik, cezij in rubidij z ustreznimi atomskimi premeri so ugotovili, da je metoda učinkovita za stabilizacijo kristalov in je pomagala izboljšati učinkovitost pretvorbe energije.
(2) Nadziranje koncentracije, količine nanosa in hitrosti nanosa perovskitnega črnila V procesu oblikovanja filma z uporabo metode nanosa z brizgalnimi tiskalniki ima nanos vzorca prožnost, medtem ko je tvorba pikčastega vzorca materiala in površine vsake plasti kristalno enotna.Da bi izpolnili te zahteve, so s prilagajanjem koncentracije perovskitnega črnila določeni vsebnosti ter z natančnim nadzorom količine in hitrosti nanosa med postopkom tiskanja dosegli visoko učinkovitost pretvorbe energije za komponente z veliko površino.
Z optimizacijo teh tehnologij z uporabo postopka nanašanja premaza med oblikovanjem vsake plasti je Panasonic uspel povečati rast kristalov ter izboljšati debelino in enakomernost kristalnih plasti.Posledično so dosegli učinkovitost pretvorbe energije 16,09 % in naredili korak bližje praktični uporabi.
3. Načrtovanje po dogodku Z doseganjem nižjih stroškov postopka in manjše teže perovskitnih modulov z velikimi površinami bosta NEDO in Panasonic načrtovala odpiranje novih trgov, kjer sončne celice še nikoli niso bile nameščene in sprejete.Na podlagi razvoja različnih materialov, povezanih s sončnimi celicami iz perovskita, želita NEDO in Panasonic doseči visoko učinkovitost, primerljivo s sončnimi celicami iz kristalnega silicija, in povečati prizadevanja za zmanjšanje proizvodnih stroškov na 15 jenov/vat.
Rezultati so bili predstavljeni na azijsko-pacifiški mednarodni konferenci o perovskitih, organski fotovoltaiki in optoelektroniki (IPEROP20) v mednarodnem konferenčnem centru Tsukuba.URL: https://www.nanoge.org/IPEROP20/program/program
[Opomba]*1 Perovskitna sončna celica Sončna celica, katere plast, ki absorbira svetlobo, je sestavljena iz kristalov perovskita.*2 Net Zero Energy Building (ZEB) ZEB (Net Zero Energy Building) je nestanovanjska stavba, ki ohranja kakovost notranjega okolja in dosega varčevanje z energijo in obnovljivo energijo z namestitvijo nadzora energijske obremenitve in učinkovitih sistemov, navsezadnje Cilj je prinesti letna osnovna bilanca energije na nič.*3 Učinkovitost pretvorbe energije 25,2 % Korejski raziskovalni inštitut za kemijsko tehnologijo (KRICT) in Tehnološki inštitut Massachusetts (MIT) sta skupaj objavila svetovni rekord učinkovitosti pretvorbe energije za baterije za majhne površine.Najboljša zmogljivost raziskovalne celice (revidirano 11. 5. 2019) – NREL*4 Razvoj tehnologij za zmanjšanje stroškov proizvodnje električne energije iz visoko zmogljive, visoko zanesljive fotovoltaične proizvodnje električne energije – Naslov projekta: Zmanjšanje stroškov proizvodnje električne energije iz visoko zmogljive , visoko zanesljiva fotonapetostna proizvodnja električne energije Razvoj tehnologije/Inovativne raziskave novih strukturnih sončnih celic/Inovativna nizkocenovna proizvodnja in raziskave – Čas projekta: 2015-2019 (letno) – Referenca: Sporočilo za javnost, izdano s strani NEDO 18. junija 2018 “The največja sončna celica na svetu, ki temelji na fotovoltaičnem modulu Film perovskite” https://www.nedo.go.jp/english/news/AA5en_100391.html*5 Učinkovitost pretvorbe energije 16,09 % Japonski nacionalni inštitut za napredno industrijsko znanost in tehnologijo Vrednost energetske učinkovitosti merjeno z metodo MPPT (metoda sledenja največji moči: metoda merjenja, ki je bližje učinkovitosti pretvorbe pri dejanski uporabi).
Panasonic Corporation je globalno vodilno podjetje pri razvoju različnih elektronskih tehnologij in rešitev za stranke v potrošniški elektroniki, stanovanjskih, avtomobilskih in B2B podjetjih.Panasonic je leta 2018 praznoval svojo 100. obletnico in razširil svoje poslovanje po vsem svetu, saj trenutno upravlja skupno 582 podružnic in 87 pridruženih podjetij po vsem svetu.Od 31. marca 2019 je njegova konsolidirana neto prodaja dosegla 8,003 bilijona jenov.Panasonic je zavezan k iskanju nove vrednosti z inovacijami v vsakem oddelku in si prizadeva uporabiti tehnologijo podjetja za ustvarjanje boljšega življenja in boljšega sveta za stranke.
Čas objave: 10. januarja 2024