KAWASAKI, Japán és OSAKA, Japán – (BUSINESS WIRE) – A Panasonic Corporation elérte a világ legmagasabb perovszkit napelem modulját azáltal, hogy üvegszubsztrátumokat és nagy felületű, tintasugaras nyomtatáson alapuló bevonási eljárásokat fejlesztett ki könnyű technológiával (Apertúra területe 802 cm2: hossza 30 cm x szélesség 30 cm x 2 mm vastagság) Energiaátalakítási hatásfok (16,09%).Ezt a japán Új Energiaipari Technológiai Fejlesztési Szervezet (NEDO) projektjének részeként érték el, amely azon dolgozik, hogy „technológiákat fejlesszen ki a nagy teljesítményű és nagy megbízhatóságú fotovoltaikus energiatermelés energiatermelési költségeinek csökkentésére”, hogy elősegítse a fotovoltaikus energiatermelés széles körű alkalmazását. napelemes energiatermelés univerzális.
Ez a sajtóközlemény multimédiás tartalmat tartalmaz.A teljes sajtóközlemény itt érhető el: https://www.businesswire.com/news/home/20200206006046/en/
Ez a tintasugaras alapú bevonási módszer, amely nagy területeket képes lefedni, csökkenti az alkatrészgyártás költségeit.Ezen túlmenően ez a nagy felületű, könnyű és nagy átalakítási hatékonyságú modul hatékony napenergia-termelést képes elérni olyan helyeken, mint például a homlokzatokon, ahol nehéz hagyományos napelemeket telepíteni.
A jövőben a NEDO és a Panasonic továbbfejleszti a perovszkit rétegű anyagokat, hogy a kristályos szilícium napelemekhez hasonló nagy hatékonyságot érjen el, és technológiát épít ki az új piacokon való gyakorlati alkalmazásokhoz.
1. Háttér A világ legszélesebb körben használt kristályos szilícium napelemei piacra találtak Japán megawatt méretű, nagyméretű napenergia-, lakossági, gyári és közintézményi szektorában.Az ezekre a piacokra való további behatolás és az újakhoz való hozzáférés érdekében kritikus fontosságú a könnyebb és nagyobb napelemmodulok létrehozása.
A perovszkit napelemek*1 szerkezeti előnnyel bírnak, mert vastagságuk az energiatermelő réteggel együtt csak egy százaléka a kristályos szilícium napelemeknek, így a perovszkit modulok könnyebbek lehetnek, mint a kristályos szilícium modulok.Könnyűsége sokféle beépítési módot tesz lehetővé, például homlokzatokon és ablakokon átlátszó vezető elektródákkal, ami hozzájárulhat a nettó nulla energiaigényű épületek (ZEB*2) széles körű elterjedéséhez.Továbbá, mivel minden réteg közvetlenül felvihető az aljzatra, olcsóbb gyártást tesznek lehetővé a hagyományos eljárási technológiákhoz képest.Ezért hívják fel magukra a figyelmet a perovszkit napelemek, mint a napelemek következő generációja.
Másrészt, bár a perovszkit technológia a kristályos szilícium napelemekével egyenértékű 25,2%-os*3 energiaátalakítási hatékonyságot ér el, kis cellákban a hagyományos technológiával nehéz egyenletesen elosztani az anyagot a teljes nagy területen.Ezért az energiaátalakítás hatékonysága csökken.
Ennek fényében a NEDO végrehajtja a „Technológiafejlesztés a nagy teljesítményű és nagy megbízhatóságú fotovoltaikus energiatermelés energiatermelési költségeinek csökkentésére”*4 projektet, hogy elősegítse a napenergia-termelés további elterjedését.A projekt részeként a Panasonic könnyűszerkezetes technológiát fejlesztett ki üveghordozók felhasználásával és egy tintasugaras módszeren alapuló nagy felületű bevonási eljárást, amely perovszkit napelemmodulok hordozóira felvitt tinták előállítását és kondicionálását foglalja magában.Ezekkel a technológiákkal a Panasonic a világ legmagasabb, 16,09%-os*5 energiaátalakítási hatékonyságát érte el a perovszkit napelemmodulok esetében (apertúraterület 802 cm2: 30 cm hosszú x 30 cm széles x 2 mm széles).
Ezen túlmenően a gyártási folyamat során a tintasugaras módszert alkalmazó nagy felületű bevonatolási módszer is segít a költségek csökkentésében, valamint a modul nagy felületű, könnyű súlya és magas konverziós hatékonysági jellemzői homlokzatokra és más nehezen kezelhető területekre is telepíthetők. hagyományos napelemekkel telepíthető.Nagy hatékonyságú napelemes energiatermelés a helyszínen.
A perovszkit réteg anyagának továbbfejlesztésével a Panasonic a kristályos szilícium napelemekhez hasonló magas hatásfokot kíván elérni, és új piacokon gyakorlatiasan alkalmazható technológiát hoz létre.
2. Eredmények A tintasugaras bevonási módszerre összpontosítva, amellyel pontosan és egyenletesen lehet bevonni a nyersanyagokat, a Panasonic a technológiát a napelem minden rétegére alkalmazta, beleértve az üveghordozón lévő perovszkit réteget is, és nagy hatásfokú, nagy felületű modulokat ért el.Energiaátalakítás hatékonysága.
[A technológiai fejlesztés kulcspontjai] (1) A tintasugaras bevonatokhoz alkalmas perovszkit prekurzorok összetételének javítása.A perovszkit kristályokat alkotó atomcsoportok közül a metil-aminnak termikus stabilitási problémái vannak a hevítési folyamat során az alkatrészgyártás során.(A perovszkit kristályból hő hatására eltávolítják a metil-amint, tönkretéve a kristály egyes részeit).A metil-amin bizonyos részeit megfelelő atomátmérőjű formamidin-hidrogénné, céziummá és rubídiummá alakítva azt találták, hogy a módszer hatékony a kristályok stabilizálásában, és hozzájárult az energiaátalakítás hatékonyságának javításához.
(2) A perovszkit tinta koncentrációjának, bevonatának mennyiségének és bevonási sebességének szabályozása A tintasugaras bevonási módszert alkalmazó filmképzési folyamatban a mintázatbevonat rugalmas, míg az anyag és az egyes rétegek felületének pontmintázata elengedhetetlen A kristályos egyenletesség.Ezen követelmények teljesítése érdekében a perovszkit festék koncentrációjának egy bizonyos tartalomhoz való igazításával, valamint a bevonat mennyiségének és sebességének pontos szabályozásával a nyomtatási folyamat során magas energiaátalakítási hatékonyságot értek el a nagy felületű alkatrészeknél.
Azáltal, hogy ezeket a technológiákat minden rétegképzés során bevonási eljárással optimalizálták, a Panasonicnak sikerült fokoznia a kristálynövekedést, valamint javítani a kristályrétegek vastagságát és egyenletességét.Ennek eredményeként 16,09%-os energiaátalakítási hatékonyságot értek el, és egy lépéssel közelebb kerültek a gyakorlati alkalmazásokhoz.
3. Esemény utáni tervezés Az alacsonyabb folyamatköltségek és a nagy felületű perovszkit modulok könnyebb súlyának elérése révén a NEDO és a Panasonic új piacok megnyitását tervezi, ahol még soha nem telepítettek és alkalmaztak napelemeket.A perovszkit napelemekhez kapcsolódó különféle anyagok fejlesztése alapján a NEDO és a Panasonic célja a kristályos szilícium napelemekkel összehasonlítható nagy hatékonyság elérése, valamint a gyártási költségek 15 jen/wattra történő csökkentésére irányuló erőfeszítések növelése.
Az eredményeket a Tsukuba Nemzetközi Konferencia Központban a Perovskites, Organic Photovoltaics and Optoelectronics Asia-Pacific International Conference (IPEROP20) rendezvényen mutatták be.URL: https://www.nanoge.org/IPEROP20/program/program
[Megjegyzés]*1 Perovskit napelem Napelem, amelynek fényelnyelő rétege perovszkit kristályokból áll.*2 Net Zero Energy Building (ZEB) A ZEB (Net Zero Energy Building) egy nem lakáscélú épület, amely fenntartja a beltéri környezet minőségét, és energiaterhelés-szabályozás és hatékony rendszerek telepítésével energiatakarékosságot és megújuló energiát valósít meg, végső soron A cél az, hogy a éves energiabázis mérleg nullára.*3 25,2%-os energiaátalakítási hatásfok A Koreai Kémiai Technológiai Kutatóintézet (KRICT) és a Massachusetts Institute of Technology (MIT) közösen bejelentette, hogy a kis felületű akkumulátorok energiaátalakítási hatékonysága világrekordot ér el.Legjobb kutatási cellateljesítmény (felülvizsgálva: 2019. 05. 11.) – NREL*4 Technológiák fejlesztése a nagy teljesítményű, nagy megbízhatóságú fotovoltaikus energiatermelésből származó energiatermelés költségeinek csökkentésére – Projekt címe: Az energiatermelés költségeinek csökkentése a nagy teljesítményről , nagy megbízhatóságú fotovoltaikus energiatermelés Technológiafejlesztés/Innovatív kutatás új szerkezeti napelemekkel/Innovatív alacsony költségű gyártás és kutatás – Projekt ideje: 2015-2019 (évente) – Referencia: A NEDO által 2018. június 18-án kiadott sajtóközlemény „A a világ legnagyobb napeleme filmperovszkit fotovoltaikus modulon” https://www.nedo.go.jp/english/news/AA5en_100391.html*5 Energiaátalakítási hatékonyság 16,09% Japán Nemzeti Fejlett Ipartudományi és Technológiai Intézet Az energiahatékonysági érték MPPT módszerrel mérik (Maximum Power Point Tracking módszer: olyan mérési módszer, amely közelebb áll a tényleges használat során a konverziós hatékonysághoz).
A Panasonic Corporation világszerte vezető szerepet tölt be a különféle elektronikai technológiák és megoldások fejlesztésében a fogyasztói elektronikai, lakossági, autóipari és B2B üzletágakban.A Panasonic 2018-ban ünnepelte fennállásának 100. évfordulóját, és világszerte kiterjesztette tevékenységét, jelenleg összesen 582 leányvállalatot és 87 társult vállalatot működtet világszerte.2019. március 31-én konszolidált nettó árbevétele elérte a 8003 billió jent.A Panasonic elkötelezett amellett, hogy az egyes részlegeken új értékeket teremtsen az innováció révén, és arra törekszik, hogy a vállalat technológiáját felhasználva jobb életet és jobb világot teremtsen ügyfelei számára.
Feladás időpontja: 2024. január 10