KAWASAKI, Япония и OSAKA, Япония–(BUSINESS WIRE)–Panasonic Corporation постигна най-високия слънчев модул от перовскит в света чрез разработване на олекотена технология, използваща стъклени субстрати и методи за покритие на голяма площ, базирани на мастиленоструен печат (площ на отвора 802 cm2: дължина 30 cm x ширина 30 cm x 2 mm дебелина) Ефективност на преобразуване на енергия (16,09%).Това беше постигнато като част от проект на Японската организация за развитие на индустриални технологии за нова енергия (NEDO), която работи за „разработване на технологии за намаляване на разходите за производство на електроенергия за високопроизводително и високонадеждно фотоволтаично производство на енергия“, за да насърчи широкото използване на универсално производство на слънчева енергия.
Това съобщение за пресата съдържа мултимедийно съдържание.Пълното прессъобщение е достъпно на: https://www.businesswire.com/news/home/20200206006046/en/
Този базиран на мастиленоструен метод метод на покритие, който може да покрие големи площи, намалява разходите за производство на компоненти.В допълнение, този модул с голяма площ, лек и висока ефективност на преобразуване може да постигне ефективно генериране на слънчева енергия на места като фасади, където е трудно да се инсталират традиционни слънчеви панели.
Занапред NEDO и Panasonic ще продължат да подобряват материалите за перовскитни слоеве, за да постигнат висока ефективност, сравнима с кристалните силициеви слънчеви клетки и да изградят технология за практически приложения на нови пазари.
1. Предистория Кристалните силициеви слънчеви клетки, най-широко използваните в света, намериха пазари в мегаватовия мащаб на слънчевата енергия, жилищните, фабричните и обществените сектори на Япония.За по-нататъшно навлизане на тези пазари и получаване на достъп до нови е изключително важно да се създадат по-леки и по-големи соларни модули.
Перовскитните слънчеви клетки*1 имат структурно предимство, тъй като тяхната дебелина, включително слоя за генериране на енергия, е само един процент от тази на кристалните силициеви слънчеви клетки, така че перовскитните модули могат да бъдат по-леки от кристалните силициеви модули.Лекотата позволява разнообразни методи за инсталиране, като например върху фасади и прозорци с помощта на прозрачни проводими електроди, което може да допринесе за широкото приемане на сгради с нулева нетна енергия (ZEB*2).Освен това, тъй като всеки слой може да се нанася директно върху субстрата, те позволяват по-евтино производство в сравнение с традиционните технологии за обработка.Ето защо перовскитните слънчеви клетки привличат вниманието като следващото поколение слънчеви клетки.
От друга страна, въпреки че перовскитната технология постига ефективност на преобразуване на енергия от 25,2%*3, което е еквивалентно на това на кристалните силициеви слънчеви клетки, в малките клетки е трудно материалът да се разпръсне равномерно върху цялата голяма площ чрез традиционната технология.Следователно ефективността на преобразуване на енергия има тенденция да намалява.
На този фон NEDO изпълнява проекта „Развитие на технологията за намаляване на разходите за производство на електроенергия при високопроизводително и високонадеждно фотоволтаично производство на енергия“*4, за да насърчи по-нататъшното разпространение на производството на слънчева енергия.Като част от проекта Panasonic разработи олекотена технология, използваща стъклени субстрати и метод за покритие на голяма площ, базиран на мастиленоструен метод, който включва производство и кондициониране на мастила, нанесени върху субстрати за перовскитни соларни модули.Чрез тези технологии Panasonic постигна най-високата в света ефективност на преобразуване на енергия от 16,09%*5 за перовскитни соларни модули (площ на отвора 802 cm2: 30 cm дължина x 30 cm ширина x 2 mm ширина).
В допълнение, методът за нанасяне на покритие с голяма площ, използващ мастиленоструен метод по време на производствения процес, също помага за намаляване на разходите, а характеристиките на модула с голяма площ, леко тегло и висока ефективност на преобразуване позволяват инсталиране на фасади и други области, които са трудни за инсталиране с традиционни слънчеви панели.Високоефективно производство на слънчева енергия в заведението.
Чрез подобряване на материала на перовскитния слой, Panasonic има за цел да постигне висока ефективност, сравнима с кристалните силициеви соларни клетки и да създаде технология с практически приложения на нови пазари.
2. Резултати Като се фокусира върху метода за мастиленоструйно покритие, който може точно и равномерно да покрие суровините, Panasonic приложи технологията към всеки слой на слънчевата клетка, включително перовскитния слой върху стъкления субстрат, и постигна високоефективни модули с голяма площ.Ефективност на преобразуване на енергия.
[Ключови моменти от развитието на технологиите] (1) Подобряване на състава на перовскитните прекурсори, подходящи за мастиленоструйно покритие.Сред атомните групи, които образуват перовскитни кристали, метиламинът има проблеми с термичната стабилност по време на процеса на нагряване по време на производството на компоненти.(Метиламинът се отстранява от перовскитния кристал чрез топлина, разрушавайки части от кристала).Чрез превръщането на определени части от метиламин във формамидин водород, цезий и рубидий с подходящи атомни диаметри, те откриха, че методът е ефективен за кристална стабилизация и спомогна за подобряване на ефективността на преобразуване на енергия.
(2) Контролиране на концентрацията, количеството на покритието и скоростта на нанасяне на перовскитното мастило В процеса на образуване на филм, използващ метода на мастиленоструйно покритие, шареното покритие има гъвкавост, докато формирането на точков модел на материала и повърхността на всеки слой Кристалната еднородност е от съществено значение.За да отговорят на тези изисквания, чрез регулиране на концентрацията на перовскитно мастило до определено съдържание и чрез прецизно контролиране на количеството на покритието и скоростта по време на процеса на печат, те постигнаха висока ефективност на преобразуване на енергия за компоненти с голяма площ.
Чрез оптимизиране на тези технологии с помощта на процес на нанасяне на покритие по време на образуването на всеки слой, Panasonic успя да подобри растежа на кристалите и да подобри дебелината и еднородността на кристалните слоеве.В резултат на това те постигнаха ефективност на преобразуване на енергия от 16,09% и направиха крачка по-близо до практическите приложения.
3. Планиране след събитие Чрез постигане на по-ниски разходи за процеса и по-малко тегло на перовскитни модули с голяма площ, NEDO и Panasonic ще планират да отворят нови пазари, където слънчевите клетки никога не са били инсталирани и приети.Въз основа на разработването на различни материали, свързани с перовскитните слънчеви клетки, NEDO и Panasonic се стремят да постигнат висока ефективност, сравнима с кристалните силициеви слънчеви клетки и да увеличат усилията си за намаляване на производствените разходи до 15 йени/ват.
Резултатите бяха представени на Азиатско-тихоокеанската международна конференция за перовскити, органични фотоволтаици и оптоелектроника (IPEROP20) в Международния конферентен център Цукуба.URL: https://www.nanoge.org/IPEROP20/program/program
[Забележка]*1 Перовскитна слънчева клетка Слънчева клетка, чийто светлопоглъщащ слой е съставен от перовскитни кристали.*2 Сграда с нулева нетна енергия (ZEB) ZEB (сграда с нулева нетна енергия) е нежилищна сграда, която поддържа качеството на вътрешната среда и постига енергоспестяване и възобновяема енергия чрез инсталиране на контрол на енергийното натоварване и ефективни системи, в крайна сметка Целта е да се донесе годишен базов енергиен баланс до нула.*3 Ефективност на преобразуване на енергия от 25,2% Корейският изследователски институт по химически технологии (KRICT) и Масачузетският технологичен институт (MIT) обявиха съвместно световен рекорд за ефективност на преобразуване на енергия за батерии с малка площ.Най-добра производителност на изследователска клетка (преработено на 11-05-2019) – NREL*4 Разработване на технологии за намаляване на разходите за производство на електроенергия от високопроизводително, високонадеждно фотоволтаично производство на електроенергия – Заглавие на проекта: Намаляване на разходите за производство на електроенергия от високопроизводителни , високонадеждно фотоволтаично производство на електроенергия Развитие на технологиите/Иновативни изследвания на нови структурни слънчеви клетки/Иновативно евтино производство и изследвания – Време на проекта: 2015-2019 (годишно) – Справка: Прессъобщение, издадено от NEDO на 18 юни 2018 г. „The най-голямата слънчева клетка в света, базирана на филмов перовскитен фотоволтаичен модул” https://www.nedo.go.jp/english/news/AA5en_100391.html*5 Ефективност на преобразуване на енергия 16,09% Японски национален институт за напреднали индустриални науки и технологии Стойността на енергийната ефективност измерено чрез метода MPPT (метод за проследяване на максимална мощност: метод на измерване, който е по-близък до ефективността на преобразуване при реална употреба).
Panasonic Corporation е глобален лидер в разработването на различни електронни технологии и решения за клиенти в сферата на потребителската електроника, битовия, автомобилния и B2B бизнес.Panasonic отбеляза своята 100-годишнина през 2018 г. и разшири бизнеса си в световен мащаб, като в момента управлява общо 582 дъщерни дружества и 87 асоциирани компании по целия свят.Към 31 март 2019 г. нейните консолидирани нетни продажби достигнаха 8,003 трилиона йени.Panasonic се ангажира да преследва нова стойност чрез иновации във всеки отдел и се стреми да използва технологията на компанията, за да създаде по-добър живот и по-добър свят за клиентите.
Време на публикуване: 05 декември 2023 г