KAWASAKI, Ιαπωνία και OSAKA, Ιαπωνία–(BUSINESS WIRE)– Η Panasonic Corporation πέτυχε την ψηλότερη ηλιακή μονάδα περοβσκίτη στον κόσμο αναπτύσσοντας ελαφριά τεχνολογία χρησιμοποιώντας γυάλινα υποστρώματα και μεθόδους επίστρωσης μεγάλης επιφάνειας που βασίζονται στην εκτύπωση inkjet (Εμβαδόν διαφράγματος 802 cm2: μήκος 30 cm x πλάτος 30 cm x 2 mm πάχος) Απόδοση ενεργειακής μετατροπής (16,09%).Αυτό επιτεύχθηκε ως μέρος ενός έργου από τον Οργανισμό Ανάπτυξης Βιομηχανικής Τεχνολογίας Νέας Ενέργειας της Ιαπωνίας (NEDO), ο οποίος εργάζεται για την «ανάπτυξη τεχνολογιών για τη μείωση του κόστους παραγωγής ενέργειας από φωτοβολταϊκή παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας υψηλής απόδοσης και αξιοπιστίας» για την προώθηση της ευρείας χρήσης παγκόσμια παραγωγή ηλιακής ενέργειας.
Αυτό το δελτίο τύπου περιέχει περιεχόμενο πολυμέσων.Το πλήρες δελτίο τύπου είναι διαθέσιμο στη διεύθυνση: https://www.businesswire.com/news/home/20200206006046/en/
Αυτή η μέθοδος επίστρωσης με βάση το inkjet, η οποία μπορεί να καλύψει μεγάλες επιφάνειες, μειώνει το κόστος κατασκευής εξαρτημάτων.Επιπλέον, αυτή η μονάδα μεγάλης επιφάνειας, ελαφρού βάρους και υψηλής απόδοσης μετατροπής μπορεί να επιτύχει αποτελεσματική παραγωγή ηλιακής ενέργειας σε τοποθεσίες όπως προσόψεις όπου είναι δύσκολο να εγκατασταθούν παραδοσιακά ηλιακά πάνελ.
Στο μέλλον, η NEDO και η Panasonic θα συνεχίσουν να βελτιώνουν τα υλικά στρώματος περοβσκίτη για να επιτυγχάνουν υψηλές αποδόσεις συγκρίσιμες με τα ηλιακά κύτταρα κρυσταλλικού πυριτίου και να κατασκευάζουν τεχνολογία για πρακτικές εφαρμογές σε νέες αγορές.
1. Ιστορικό Τα ηλιακά κύτταρα κρυσταλλικού πυριτίου, τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα στον κόσμο, έχουν βρει αγορές στους κλάδους μεγάλης κλίμακας ηλιακών, κατοικιών, εργοστασίων και δημόσιων εγκαταστάσεων της Ιαπωνίας, μεγάλης κλίμακας μεγαβάτ.Για να διεισδύσετε περαιτέρω σε αυτές τις αγορές και να αποκτήσετε πρόσβαση σε νέες, είναι κρίσιμο να δημιουργηθούν ελαφρύτερα και μεγαλύτερα ηλιακά πλαίσια.
Τα ηλιακά κύτταρα περοβσκίτη*1 έχουν ένα δομικό πλεονέκτημα επειδή το πάχος τους, συμπεριλαμβανομένου του στρώματος παραγωγής ενέργειας, είναι μόνο ένα τοις εκατό από αυτό των ηλιακών κυψελών κρυσταλλικού πυριτίου, επομένως οι μονάδες περοβσκίτη μπορεί να είναι ελαφρύτερες από τις μονάδες κρυσταλλικού πυριτίου.Η ελαφρότητα επιτρέπει μια ποικιλία μεθόδων εγκατάστασης, όπως σε προσόψεις και παράθυρα χρησιμοποιώντας διαφανή αγώγιμα ηλεκτρόδια, τα οποία θα μπορούσαν να συμβάλουν στην ευρεία υιοθέτηση κτιρίων καθαρής ενέργειας μηδενικής ενέργειας (ZEB*2).Επιπλέον, δεδομένου ότι κάθε στρώμα μπορεί να εφαρμοστεί απευθείας στο υπόστρωμα, επιτρέπουν φθηνότερη παραγωγή σε σύγκριση με τις παραδοσιακές τεχνολογίες διεργασίας.Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα ηλιακά κύτταρα περοβσκίτη προσελκύουν την προσοχή ως η επόμενη γενιά ηλιακών κυψελών.
Από την άλλη πλευρά, παρόλο που η τεχνολογία περοβσκίτη επιτυγχάνει απόδοση ενεργειακής μετατροπής 25,2%*3 που είναι ισοδύναμη με αυτή των ηλιακών κυψελών κρυσταλλικού πυριτίου, σε μικρές κυψέλες, είναι δύσκολο να διαδοθεί το υλικό ομοιόμορφα σε ολόκληρη τη μεγάλη περιοχή μέσω της παραδοσιακής τεχνολογίας.Επομένως, η απόδοση μετατροπής ενέργειας τείνει να μειώνεται.
Σε αυτό το πλαίσιο, η NEDO εκτελεί το έργο «Τεχνολογική Ανάπτυξη για τη μείωση του κόστους παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας υψηλής απόδοσης και υψηλής αξιοπιστίας φωτοβολταϊκής παραγωγής ενέργειας»*4 για την προώθηση της περαιτέρω εξάπλωσης της παραγωγής ηλιακής ενέργειας.Ως μέρος του έργου, η Panasonic ανέπτυξε ελαφριά τεχνολογία χρησιμοποιώντας γυάλινα υποστρώματα και μια μέθοδο επίστρωσης μεγάλης επιφάνειας βασισμένη στη μέθοδο inkjet, η οποία περιλαμβάνει την παραγωγή και τη ρύθμιση μελανιών που εφαρμόζονται σε υποστρώματα για ηλιακές μονάδες περοβσκίτη.Μέσω αυτών των τεχνολογιών, η Panasonic έχει επιτύχει την υψηλότερη στον κόσμο απόδοση μετατροπής ενέργειας 16,09%*5 για μονάδες ηλιακών κυψελών περοβσκίτη (εμβαδόν διαφράγματος 802 cm2: μήκος 30 cm x πλάτος 30 cm x πλάτος 2 mm).
Επιπλέον, η μέθοδος επίστρωσης μεγάλης επιφάνειας που χρησιμοποιεί τη μέθοδο inkjet κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κατασκευής συμβάλλει επίσης στη μείωση του κόστους και τα χαρακτηριστικά μεγάλης επιφάνειας, ελαφρού βάρους και υψηλής απόδοσης μετατροπής της μονάδας επιτρέπουν την εγκατάσταση σε προσόψεις και άλλες περιοχές που είναι δύσκολο να εγκατασταθούν με τα παραδοσιακά ηλιακούς συλλέκτες.Παραγωγή ηλιακής ενέργειας υψηλής απόδοσης στον χώρο.
Βελτιώνοντας το υλικό του στρώματος περοβσκίτη, η Panasonic στοχεύει να επιτύχει υψηλές αποδόσεις συγκρίσιμες με τα ηλιακά κύτταρα κρυσταλλικού πυριτίου και να δημιουργήσει μια τεχνολογία με πρακτικές εφαρμογές σε νέες αγορές.
2. Αποτελέσματα Εστιάζοντας στη μέθοδο επίστρωσης inkjet που μπορεί να επικαλύψει με ακρίβεια και ομοιόμορφα τις πρώτες ύλες, η Panasonic εφάρμοσε την τεχνολογία σε κάθε στρώμα της ηλιακής κυψέλης, συμπεριλαμβανομένου του στρώματος περοβσκίτη στο γυάλινο υπόστρωμα, και πέτυχε μονάδες μεγάλης επιφάνειας υψηλής απόδοσης.Αποδοτικότητα μετατροπής ενέργειας.
[Βασικά σημεία ανάπτυξης τεχνολογίας] (1) Βελτίωση της σύνθεσης πρόδρομων ουσιών περοβσκίτη, κατάλληλων για επίστρωση inkjet.Μεταξύ των ατομικών ομάδων που σχηματίζουν κρυστάλλους περοβσκίτη, η μεθυλαμίνη έχει προβλήματα θερμικής σταθερότητας κατά τη διαδικασία θέρμανσης κατά την παραγωγή συστατικών.(Η μεθυλαμίνη απομακρύνεται από τον κρύσταλλο περοβσκίτη με θερμότητα, καταστρέφοντας μέρη του κρυστάλλου).Μετατρέποντας ορισμένα μέρη της μεθυλαμίνης σε φορμαμιδίνη υδρογόνο, καίσιο και ρουβίδιο με κατάλληλες ατομικές διαμέτρους, διαπίστωσαν ότι η μέθοδος ήταν αποτελεσματική για τη σταθεροποίηση των κρυστάλλων και βοήθησε στη βελτίωση της απόδοσης μετατροπής ενέργειας.
(2) Έλεγχος της συγκέντρωσης, της ποσότητας επικάλυψης και της ταχύτητας επικάλυψης του μελανιού περοβσκίτη Στη διαδικασία σχηματισμού φιλμ με τη μέθοδο επικάλυψης inkjet, η επίστρωση σχεδίου έχει ευελιξία, ενώ ο σχηματισμός μοτίβου κουκκίδων του υλικού και της επιφάνειας κάθε στρώσης Η κρυσταλλική ομοιομορφία είναι απαραίτητη.Για να ικανοποιηθούν αυτές οι απαιτήσεις, προσαρμόζοντας τη συγκέντρωση του μελανιού περοβσκίτη σε ένα συγκεκριμένο περιεχόμενο και ελέγχοντας με ακρίβεια την ποσότητα και την ταχύτητα επίστρωσης κατά τη διαδικασία εκτύπωσης, πέτυχαν υψηλή απόδοση μετατροπής ενέργειας για εξαρτήματα μεγάλης επιφάνειας.
Βελτιστοποιώντας αυτές τις τεχνολογίες χρησιμοποιώντας μια διαδικασία επίστρωσης κατά τη διάρκεια του σχηματισμού κάθε στρώσης, η Panasonic πέτυχε να ενισχύσει την ανάπτυξη των κρυστάλλων και να βελτιώσει το πάχος και την ομοιομορφία των κρυσταλλικών στρωμάτων.Ως αποτέλεσμα, πέτυχαν απόδοση ενεργειακής μετατροπής 16,09% και έκαναν ένα βήμα πιο κοντά στις πρακτικές εφαρμογές.
3. Σχεδιασμός μετά την εκδήλωση Με την επίτευξη χαμηλότερου κόστους διεργασίας και μικρότερου βάρους μονάδων περοβσκίτη μεγάλης περιοχής, η NEDO και η Panasonic θα σχεδιάσουν να ανοίξουν νέες αγορές όπου δεν έχουν εγκατασταθεί και υιοθετηθεί ποτέ ηλιακά κύτταρα.Με βάση την ανάπτυξη διαφόρων υλικών που σχετίζονται με ηλιακά κύτταρα περοβσκίτη, η NEDO και η Panasonic στοχεύουν να επιτύχουν υψηλή απόδοση συγκρίσιμη με τα ηλιακά κύτταρα κρυσταλλικού πυριτίου και να αυξήσουν τις προσπάθειες μείωσης του κόστους παραγωγής στα 15 yen/watt.
Τα αποτελέσματα παρουσιάστηκαν στο Διεθνές Συνέδριο Ασίας-Ειρηνικού για τους περοβσκίτες, τα οργανικά φωτοβολταϊκά και την οπτοηλεκτρονική (IPEROP20) στο Διεθνές Συνεδριακό Κέντρο Tsukuba.URL: https://www.nanoge.org/IPEROP20/program/program
[Σημείωση]*1 Ηλιακό κύτταρο περοβσκίτη Μια ηλιακή κυψέλη του οποίου το στρώμα απορρόφησης φωτός αποτελείται από κρυστάλλους περοβσκίτη.*2 Κτίριο Net Zero Energy Building (ZEB) Το ZEB (Net Zero Energy Building) είναι ένα μη οικιστικό κτίριο που διατηρεί την ποιότητα του εσωτερικού περιβάλλοντος και επιτυγχάνει εξοικονόμηση ενέργειας και ανανεώσιμες πηγές ενέργειας εγκαθιστώντας συστήματα ελέγχου του ενεργειακού φορτίου και αποδοτικά συστήματα, τελικά ο στόχος είναι να ετήσιο βασικό ενεργειακό ισοζύγιο στο μηδέν.*3 Απόδοση μετατροπής ενέργειας 25,2% Το Ερευνητικό Ινστιτούτο Χημικής Τεχνολογίας της Κορέας (KRICT) και το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης (MIT) ανακοίνωσαν από κοινού παγκόσμιο ρεκόρ απόδοσης ενεργειακής μετατροπής για μπαταρίες μικρής περιοχής.Best Research Cell Performance (Αναθεώρηση 11-05-2019) – NREL*4 Ανάπτυξη τεχνολογιών για τη μείωση του κόστους παραγωγής ενέργειας από υψηλής απόδοσης, υψηλής αξιοπιστίας φωτοβολταϊκή παραγωγή ενέργειας – Τίτλος έργου: Μείωση του κόστους παραγωγής ενέργειας από υψηλής απόδοσης , υψηλής αξιοπιστίας φωτοβολταϊκή παραγωγή ενέργειας Ανάπτυξη τεχνολογίας/Καινοτόμος έρευνα για νέα δομικά ηλιακά κύτταρα/Καινοτόμος παραγωγή και έρευνα χαμηλού κόστους – Χρόνος έργου: 2015-2019 (ετήσιος) – Αναφορά: Δελτίο τύπου που εκδόθηκε από τη NEDO στις 18 Ιουνίου 2018 «Η η μεγαλύτερη ηλιακή κυψέλη στον κόσμο που βασίζεται σε φωτοβολταϊκή μονάδα φιλμ περοβσκίτη” https://www.nedo.go.jp/english/news/AA5en_100391.html*5 Απόδοση ενεργειακής μετατροπής 16,09% Εθνικό Ινστιτούτο Προηγμένης Βιομηχανικής Επιστήμης και Τεχνολογίας της Ιαπωνίας Η τιμή ενεργειακής απόδοσης μετράται με τη μέθοδο MPPT (μέθοδος παρακολούθησης μέγιστης ισχύος: μέθοδος μέτρησης που πλησιάζει περισσότερο την απόδοση μετατροπής στην πραγματική χρήση).
Η Panasonic Corporation είναι παγκόσμιος ηγέτης στην ανάπτυξη διαφόρων ηλεκτρονικών τεχνολογιών και λύσεων για πελάτες σε επιχειρήσεις ηλεκτρονικών ειδών ευρείας κατανάλωσης, κατοικιών, αυτοκινήτων και B2B.Η Panasonic γιόρτασε την 100η επέτειό της το 2018 και έχει επεκτείνει τις δραστηριότητές της παγκοσμίως, λειτουργώντας επί του παρόντος συνολικά 582 θυγατρικές και 87 συνδεδεμένες εταιρείες σε όλο τον κόσμο.Στις 31 Μαρτίου 2019, οι ενοποιημένες καθαρές πωλήσεις της έφτασαν τα 8,003 τρισεκατομμύρια γεν.Η Panasonic έχει δεσμευτεί να επιδιώκει νέα αξία μέσω της καινοτομίας σε κάθε τμήμα και προσπαθεί να χρησιμοποιήσει την τεχνολογία της εταιρείας για να δημιουργήσει μια καλύτερη ζωή και έναν καλύτερο κόσμο για τους πελάτες.
Ώρα δημοσίευσης: Δεκ-05-2023