KAWASAKI, Японія та OSAKA, Японія – (BUSINESS WIRE) – Panasonic Corporation створила найвищий у світі перовскітний сонячний модуль, розробивши легку технологію з використанням скляних підкладок і методів нанесення покриття на велику площу на основі струминного друку (площа апертури 802 см2: довжина 30 см x ширина 30 см х 2 мм товщина) Ефективність перетворення енергії (16,09%).Це було досягнуто в рамках проекту японської організації з розвитку промислових технологій нової енергії (NEDO), яка працює над «розробкою технологій для зниження витрат на виробництво електроенергії для високопродуктивної та високонадійної фотоелектричної генерації», щоб сприяти широкому використанню сонячна генерація універсальна.
Цей прес-реліз містить мультимедійний контент.Повний прес-реліз доступний за адресою: https://www.businesswire.com/news/home/20200206006046/en/
Цей струменевий метод нанесення покриття, який може покривати великі площі, знижує витрати на виробництво компонентів.Крім того, цей легкий модуль великої площі з високою ефективністю перетворення може забезпечити ефективне виробництво сонячної енергії в таких місцях, як фасади, де важко встановити традиційні сонячні панелі.
Надалі NEDO і Panasonic продовжуватимуть удосконалювати матеріали перовскітного шару для досягнення високої ефективності, порівнянної з кристалічними кремнієвими сонячними елементами, і створювати технології для практичного застосування на нових ринках.
1. Передумови Кристалічні кремнієві сонячні батареї, найбільш широко використовувані у світі, знайшли ринки в мегаватному масштабі великомасштабних сонячних, житлових, виробничих і громадських секторів Японії.Для подальшого проникнення на ці ринки та отримання доступу до нових надзвичайно важливо створювати легші та більші сонячні модулі.
Перовскітові сонячні батареї*1 мають структурну перевагу, оскільки їх товщина, включаючи шар генерації електроенергії, становить лише один відсоток від кристалічних кремнієвих сонячних елементів, тому перовскітові модулі можуть бути легшими, ніж кристалічні кремнієві модулі.Легкість дозволяє використовувати різноманітні методи встановлення, наприклад, на фасадах і вікнах з використанням прозорих провідних електродів, що може сприяти широкому впровадженню будівель з нульовим енергоспоживанням (ZEB*2).Крім того, оскільки кожен шар можна наносити безпосередньо на підкладку, вони забезпечують дешевше виробництво порівняно з традиційними технологічними процесами.Ось чому перовскітові сонячні елементи привертають увагу як наступне покоління сонячних елементів.
З іншого боку, хоча перовскітова технологія досягає ефективності перетворення енергії 25,2%*3, що еквівалентно ефективності кристалічних кремнієвих сонячних елементів, у малих елементах важко рівномірно розподілити матеріал по всій великій площі за допомогою традиційної технології.Тому ефективність перетворення енергії має тенденцію до зниження.
На цьому фоні NEDO здійснює проект «Розробка технологій для зменшення витрат на виробництво електроенергії для високопродуктивної та високонадійної фотоелектричної генерації»*4, щоб сприяти подальшому поширенню виробництва сонячної енергії.У рамках проекту Panasonic розробила полегшену технологію з використанням скляних підкладок і метод нанесення покриття на велику площу на основі струминного методу, який передбачає виробництво та кондиціонування чорнила, що наноситься на підкладки для перовскітових сонячних модулів.Завдяки цим технологіям Panasonic досягла найвищої у світі ефективності перетворення енергії 16,09%*5 для перовскітових модулів сонячних батарей (площа апертури 802 см2: 30 см довжини x 30 см ширини x 2 мм ширини).
Крім того, метод нанесення покриття великої площі за допомогою струминного методу під час виробничого процесу також допомагає знизити витрати, а характеристики модуля великої площі, легкості та високої ефективності перетворення дозволяють установлювати на фасадах та інших місцях, які важко встановити традиційним способом. сонячні панелі.Високоефективна сонячна генерація на території закладу.
Удосконалюючи матеріал шару перовскіту, Panasonic прагне досягти високої ефективності, порівнянної з сонячними елементами з кристалічного кремнію, і створити технологію з практичним застосуванням на нових ринках.
2. Результати. Зосередившись на методі струминного нанесення покриття, який може точно й рівномірно покривати сировину, Panasonic застосував цю технологію до кожного шару сонячної батареї, включаючи шар перовскіту на скляній підкладці, і досягнув високоефективних модулів великої площі.Ефективність перетворення енергії.
[Ключові моменти розвитку технології] (1) Поліпшити склад прекурсорів перовскіту, придатних для струминного покриття.Серед атомних груп, які утворюють кристали перовскіту, метиламін має проблеми з термічною стабільністю під час процесу нагрівання під час виробництва компонентів.(Метиламін видаляється з кристала перовскіту за допомогою тепла, руйнуючи частини кристала).Перетворивши певні частини метиламіну на формамідин водень, цезій і рубідій з відповідними атомними діаметрами, вони виявили, що метод ефективний для стабілізації кристалів і допоміг підвищити ефективність перетворення енергії.
(2) Контроль концентрації, кількості покриття та швидкості нанесення перовскітного чорнила У процесі формування плівки за допомогою струминного методу нанесення покриття візерунок має гнучкість, тоді як формування точкового малюнка матеріалу та поверхні кожного шару Кристалічна однорідність є важливою.Щоб задовольнити ці вимоги, регулюючи концентрацію перовскітного чорнила до певного вмісту та точно контролюючи кількість покриття та швидкість під час процесу друку, вони досягли високої ефективності перетворення енергії для компонентів великої площі.
Оптимізувавши ці технології за допомогою процесу нанесення покриття під час формування кожного шару, Panasonic вдалося прискорити ріст кристалів і покращити товщину та однорідність шарів кристалів.У результаті вони досягли ефективності перетворення енергії 16,09% і зробили крок ближче до практичного застосування.
3. Планування після події. Досягнувши нижчих витрат на процес і меншої ваги перовскітових модулів великої площі, NEDO і Panasonic планують відкрити нові ринки, де сонячні батареї ніколи не встановлювалися та не використовувалися.Базуючись на розробці різних матеріалів, пов’язаних із перовскітними сонячними елементами, NEDO та Panasonic прагнуть досягти високої ефективності, порівнянної з кристалічними кремнієвими сонячними елементами, і збільшують зусилля щодо зниження виробничих витрат до 15 ієн/ват.
Результати були представлені на Азійсько-Тихоокеанській міжнародній конференції з перовскітів, органічної фотоелектричної та оптоелектроніки (IPEROP20) у Міжнародному конференц-центрі Цукуба.URL: https://www.nanoge.org/IPEROP20/program/program
[Примітка]*1 Перовскітний сонячний елемент Сонячний елемент, світлопоглинальний шар якого складається з кристалів перовскіту.*2 Будівля з нульовим чистим енергоспоживанням (ZEB) ZEB (будівля з нульовим чистим енергоспоживанням) — це нежитлова будівля, яка підтримує якість навколишнього середовища в приміщенні та досягає енергозбереження та використання відновлюваної енергії шляхом встановлення систем контролю енергетичного навантаження та ефективних систем, зрештою. Мета полягає в тому, щоб річний енергетичний базовий баланс до нуля.*3 Ефективність перетворення енергії становить 25,2% Корейський науково-дослідний інститут хімічних технологій (KRICT) і Массачусетський технологічний інститут (MIT) спільно оголосили світовий рекорд ефективності перетворення енергії для батарей малої площі.Найкраща продуктивність дослідницької клітини (Переглянуто 11-05-2019) – NREL*4 Розробка технологій для зниження вартості генерації електроенергії за допомогою високопродуктивної високонадійної фотоелектричної генерації – Назва проекту: Зниження вартості генерації електроенергії за допомогою високопродуктивної , високонадійна фотоелектрична генерація електроенергії Розвиток технологій/Інноваційні дослідження нових структурних сонячних елементів/Інноваційне недороге виробництво та дослідження – Тривалість проекту: 2015-2019 (щорічно) – Посилання: прес-реліз, опублікований NEDO 18 червня 2018 р. «The найбільший у світі сонячний елемент на основі плівкового перовскітового фотоелектричного модуля” https://www.nedo.go.jp/english/news/AA5en_100391.html*5 Ефективність перетворення енергії 16,09% Японський національний інститут передових промислових наук і технологій Значення енергоефективності вимірюється методом MPPT (метод відстеження максимальної потужності: метод вимірювання, який ближче до ефективності перетворення при фактичному використанні).
Корпорація Panasonic є світовим лідером у розробці різноманітних електронних технологій і рішень для споживачів побутової електроніки, побутового, автомобільного та B2B бізнесу.У 2018 році компанія Panasonic відзначила своє 100-річчя та розширила свій бізнес у всьому світі, наразі керуючи 582 дочірніми та 87 асоційованими компаніями по всьому світу.Станом на 31 березня 2019 року його консолідований чистий обсяг продажів досяг 8,003 трлн ієн.Panasonic прагне досягти нових цінностей через інновації в кожному відділі та прагне використовувати технології компанії для створення кращого життя та кращого світу для клієнтів.
Час публікації: 05 грудня 2023 р