KAWASAKI, Japan og OSAKA, Japan–(BUSINESS WIRE)–Panasonic Corporation har opnået verdens højeste perovskite solcellemodul ved at udvikle letvægtsteknologi ved hjælp af glassubstrater og store overfladebelægningsmetoder baseret på inkjet-print (blændeareal 802 cm2: længde 30 cm x bredde 30 cm x 2 mm tykkelse) Energikonverteringseffektivitet (16,09%).Dette blev opnået som en del af et projekt af Japans New Energy Industrial Technology Development Organisation (NEDO), som arbejder på at "udvikle teknologier til at reducere omkostningerne til elproduktion ved højtydende og højpålidelig fotovoltaisk elproduktion" for at fremme den udbredte brug af universel solenergiproduktion.
Denne pressemeddelelse indeholder multimedieindhold.Den fulde pressemeddelelse er tilgængelig på: https://www.businesswire.com/news/home/20200206006046/en/
Denne inkjet-baserede belægningsmetode, som kan dække store områder, reducerer komponentfremstillingsomkostningerne.Derudover kan dette lette modul med stort areal og høj konverteringseffektivitet opnå effektiv solenergiproduktion på steder som f.eks. facader, hvor det er vanskeligt at installere traditionelle solpaneler.
Fremadrettet vil NEDO og Panasonic fortsætte med at forbedre perovskitlagsmaterialer for at opnå høj effektivitet, der kan sammenlignes med krystallinske siliciumsolceller og bygge teknologi til praktiske anvendelser på nye markeder.
1. Baggrund Krystallinske siliciumsolceller, verdens mest udbredte, har fundet markeder i Japans megawatt-skala storskala solcelle-, bolig-, fabriks- og offentlige anlægssektorer.For yderligere at trænge ind på disse markeder og få adgang til nye, er det afgørende at skabe lettere og større solcellemoduler.
Perovskit-solceller*1 har en strukturel fordel, fordi deres tykkelse, inklusive strømgenereringslaget, kun er én procent af krystallinske siliciumsolceller, så perovskitmoduler kan være lettere end krystallinske siliciummoduler.Dens lethed muliggør en række forskellige installationsmetoder, såsom på facader og vinduer ved hjælp af transparente ledende elektroder, hvilket kan bidrage til den udbredte anvendelse af net-nulenergibygninger (ZEB*2).Da hvert lag kan påføres direkte på underlaget, muliggør de desuden billigere produktion sammenlignet med traditionelle procesteknologier.Det er derfor, at perovskit-solceller tiltrækker sig opmærksomhed som den næste generation af solceller.
På den anden side, selvom perovskite-teknologien opnår en energiomdannelseseffektivitet på 25,2%*3, der svarer til den for krystallinske siliciumsolceller, er det i små celler vanskeligt at sprede materialet ensartet over hele det store område gennem traditionel teknologi.Derfor har energikonverteringseffektiviteten en tendens til at falde.
På denne baggrund udfører NEDO projektet "Teknologiudvikling til at reducere energiproduktionsomkostninger ved højtydende og højpålidelig fotovoltaisk energiproduktion"*4 for at fremme den yderligere udbredelse af solenergiproduktion.Som en del af projektet udviklede Panasonic letvægtsteknologi ved hjælp af glassubstrater og en storarealbelægningsmetode baseret på inkjet-metoden, som involverer produktion og konditionering af blæk påført substrater til perovskite solcellemoduler.Gennem disse teknologier har Panasonic opnået verdens højeste energikonverteringseffektivitet på 16,09 %*5 for perovskite-solcellemoduler (åbningsareal 802 cm2: 30 cm lang x 30 cm bred x 2 mm bred).
Derudover hjælper belægningsmetoden med stort område ved hjælp af inkjet-metoden under fremstillingsprocessen også med at reducere omkostningerne, og modulets egenskaber med stort areal, letvægt og høj konverteringseffektivitet kan installeres på facader og andre områder, der er vanskelige at installere med traditionelle solpaneler.Højeffektiv solenergiproduktion på stedet.
Ved at forbedre perovskitlagsmaterialet sigter Panasonic på at opnå høj effektivitet, der kan sammenlignes med krystallinske siliciumsolceller og skabe en teknologi med praktiske anvendelser på nye markeder.
2. Resultater Ved at fokusere på inkjet-belægningsmetoden, der nøjagtigt og ensartet kan belægge råmaterialer, anvendte Panasonic teknologien på hvert lag af solcellen, inklusive perovskitlaget på glassubstratet, og opnåede højeffektive moduler med stort areal.Energikonverteringseffektivitet.
[Nøglepunkter i teknologiudvikling] (1) Forbedre sammensætningen af perovskit-prækursorer, velegnet til inkjet-belægning.Blandt atomgrupperne, der danner perovskitkrystaller, har methylamin problemer med termisk stabilitet under opvarmningsprocessen under komponentproduktion.(Methylamin fjernes fra perovskitkrystallen ved varme, hvilket ødelægger dele af krystallen).Ved at omdanne visse dele af methylamin til formamidin hydrogen, cæsium og rubidium med passende atomare diametre fandt de ud af, at metoden var effektiv til krystalstabilisering og hjalp med at forbedre energiomdannelseseffektiviteten.
(2) Kontrol af koncentrationen, belægningsmængden og belægningshastigheden af perovskitblæk I filmdannelsesprocessen ved hjælp af inkjet-belægningsmetoden har mønsterbelægning fleksibilitet, mens prikmønsterdannelse af materialet og overfladen af hvert lag Krystalensartethed er afgørende.For at opfylde disse krav, ved at justere koncentrationen af perovskit-blæk til et bestemt indhold og ved præcist at kontrollere belægningsmængden og hastigheden under udskrivningsprocessen, opnåede de høj energikonverteringseffektivitet for komponenter med store areal.
Ved at optimere disse teknologier ved hjælp af en belægningsproces under hver lagdannelse lykkedes det Panasonic at øge krystalvæksten og forbedre tykkelsen og ensartetheden af krystallagene.Som et resultat opnåede de en energikonverteringseffektivitet på 16,09 % og tog et skridt tættere på praktiske anvendelser.
3. Planlægning efter begivenhed Ved at opnå lavere procesomkostninger og lavere vægt af store perovskite-moduler vil NEDO og Panasonic planlægge at åbne nye markeder, hvor solceller aldrig er blevet installeret og taget i brug.Baseret på udviklingen af forskellige materialer relateret til perovskit-solceller, sigter NEDO og Panasonic på at opnå høj effektivitet, der kan sammenlignes med krystallinske siliciumsolceller og øge indsatsen for at reducere produktionsomkostningerne til 15 yen/watt.
Resultaterne blev præsenteret 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
[Bemærk]*1 Perovskit-solcelle En solcelle, hvis lysabsorberende lag er sammensat af perovskitkrystaller.*2 Net Zero Energy Building (ZEB) ZEB (Net Zero Energy Building) er en ikke-beboelsesbygning, der opretholder indendørs miljøkvalitet og opnår energibesparelse og vedvarende energi ved at installere energibelastningskontrol og effektive systemer, i sidste ende Målet er at bringe årlig energibasisbalance til nul.*3 Energikonverteringseffektivitet på 25,2 % Korea Research Institute of Chemical Technology (KRICT) og Massachusetts Institute of Technology (MIT) har i fællesskab annonceret en verdensrekord i energikonverteringseffektivitet for små batterier.Bedste forskningscelleydelse (revideret 11-05-2019) – NREL*4 Udvikling af teknologier til at reducere omkostningerne ved elproduktion fra højtydende, høj-pålidelig fotovoltaisk elproduktion – Projekttitel: Reduktion af omkostningerne ved elproduktion fra højtydende , højpålidelig solcelleproduktion Teknologiudvikling/Innovativ forskning i nye strukturelle solceller/Innovativ lavprisproduktion og forskning – Projekttid: 2015-2019 (årligt) – Reference: Pressemeddelelse udsendt af NEDO den 18. juni 2018 “Den verdens største solcelle baseret på filmperovskit 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 Energieffektivitetsværdien målt ved MPPT-metoden (Maximum Power Point Tracking-metoden: en målemetode, der er tættere på konverteringseffektiviteten ved faktisk brug).
Panasonic Corporation er en global leder inden for udvikling af forskellige elektroniske teknologier og løsninger til kunder inden for forbrugerelektronik, boliger, biler og B2B-virksomheder.Panasonic fejrede sit 100 års jubilæum i 2018 og har udvidet sin forretning globalt og driver i øjeblikket i alt 582 datterselskaber og 87 associerede virksomheder verden over.Pr. 31. marts 2019 nåede dets konsoliderede nettosalg 8.003 billioner yen.Panasonic er forpligtet til at forfølge ny værdi gennem innovation i hver afdeling og stræber efter at bruge virksomhedens teknologi til at skabe et bedre liv og en bedre verden for kunderne.
Indlægstid: Jan-10-2024