KAWASAKI, Nhật Bản và OSAKA, Nhật Bản–(BUSINESS WIRE)–Panasonic Corporation đã đạt được mô-đun năng lượng mặt trời perovskite cao nhất thế giới bằng cách phát triển công nghệ nhẹ sử dụng chất nền thủy tinh và phương pháp phủ diện tích lớn dựa trên in phun (Diện tích khẩu độ 802 cm2: chiều dài 30 cm x rộng 30 cm x dày 2 mm) Hiệu suất chuyển đổi năng lượng (16,09%).Điều này đạt được như một phần trong dự án của Tổ chức Phát triển Công nghệ Công nghiệp Năng lượng Mới (NEDO) của Nhật Bản, đang nỗ lực “phát triển các công nghệ để giảm chi phí phát điện của việc sản xuất điện quang điện hiệu suất cao và độ tin cậy cao” nhằm thúc đẩy việc sử dụng rộng rãi công nghệ quang điện. sản xuất năng lượng mặt trời phổ quát.
Thông cáo báo chí này có chứa nội dung đa phương tiện.Thông cáo báo chí đầy đủ có tại: https://www.businesswire.com/news/home/20200206006046/en/
Phương pháp phủ dựa trên máy in phun này có thể bao phủ các khu vực rộng lớn, giúp giảm chi phí sản xuất linh kiện.Ngoài ra, mô-đun có diện tích lớn, nhẹ và hiệu suất chuyển đổi cao này có thể tạo ra năng lượng mặt trời hiệu quả ở những vị trí như mặt tiền, nơi khó lắp đặt các tấm pin mặt trời truyền thống.
Trong tương lai, NEDO và Panasonic sẽ tiếp tục cải tiến vật liệu lớp perovskite để đạt được hiệu suất cao tương đương với pin mặt trời silicon tinh thể và xây dựng công nghệ cho các ứng dụng thực tế ở các thị trường mới.
1. Thông tin cơ bản Pin mặt trời silicon tinh thể, loại được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới, đã tìm thấy thị trường trong các lĩnh vực năng lượng mặt trời, khu dân cư, nhà máy và cơ sở công cộng quy mô lớn quy mô megawatt của Nhật Bản.Để thâm nhập sâu hơn vào các thị trường này và tiếp cận các thị trường mới, điều quan trọng là phải tạo ra các mô-đun năng lượng mặt trời nhẹ hơn và lớn hơn.
Pin mặt trời Perovskite*1 có lợi thế về cấu trúc vì độ dày của chúng, bao gồm cả lớp phát điện, chỉ bằng 1% so với pin mặt trời silicon tinh thể, vì vậy mô-đun perovskite có thể nhẹ hơn mô-đun silicon tinh thể.Độ nhẹ cho phép thực hiện nhiều phương pháp lắp đặt khác nhau, chẳng hạn như trên mặt tiền và cửa sổ sử dụng các điện cực dẫn điện trong suốt, có thể góp phần vào việc áp dụng rộng rãi các tòa nhà năng lượng bằng không (ZEB*2).Hơn nữa, vì mỗi lớp có thể được phủ trực tiếp lên bề mặt nên chúng cho phép sản xuất rẻ hơn so với các công nghệ xử lý truyền thống.Đây là lý do tại sao pin mặt trời perovskite đang thu hút sự chú ý như là thế hệ pin mặt trời tiếp theo.
Mặt khác, mặc dù công nghệ perovskite đạt hiệu suất chuyển đổi năng lượng 25,2%*3 tương đương với hiệu suất của pin mặt trời silicon tinh thể, nhưng trong các tế bào nhỏ, rất khó để trải đều vật liệu trên toàn bộ diện tích lớn thông qua công nghệ truyền thống.Vì vậy, hiệu suất chuyển đổi năng lượng có xu hướng giảm.
Trong bối cảnh đó, NEDO đang thực hiện dự án “Phát triển công nghệ để giảm chi phí phát điện khi sản xuất điện quang điện hiệu suất cao và độ tin cậy cao”*4 nhằm thúc đẩy việc mở rộng hơn nữa hoạt động sản xuất điện mặt trời.Là một phần của dự án, Panasonic đã phát triển công nghệ nhẹ sử dụng chất nền thủy tinh và phương pháp phủ diện rộng dựa trên phương pháp in phun, bao gồm việc sản xuất và điều hòa mực áp dụng cho chất nền cho mô-đun năng lượng mặt trời perovskite.Thông qua những công nghệ này, Panasonic đã đạt được hiệu suất chuyển đổi năng lượng cao nhất thế giới là 16,09%*5 đối với mô-đun pin mặt trời perovskite (diện tích khẩu độ 802 cm2: dài 30 cm x rộng 30 cm x rộng 2 mm).
Ngoài ra, phương pháp phủ diện tích lớn sử dụng phương pháp in phun trong quá trình sản xuất cũng giúp giảm chi phí, đồng thời các đặc tính diện tích lớn, nhẹ và hiệu suất chuyển đổi cao của mô-đun cho phép lắp đặt trên mặt tiền và các khu vực khác khó lắp đặt bằng phương pháp truyền thống. Tấm năng lượng mặt trời.Sản xuất năng lượng mặt trời hiệu quả cao tại địa điểm.
Bằng cách cải tiến vật liệu lớp perovskite, Panasonic đặt mục tiêu đạt được hiệu suất cao tương đương với pin mặt trời silicon tinh thể và tạo ra công nghệ có ứng dụng thực tế tại các thị trường mới.
2. Kết quả Bằng cách tập trung vào phương pháp phủ phun có thể phủ chính xác và đồng đều các nguyên liệu thô, Panasonic đã áp dụng công nghệ này cho từng lớp của pin mặt trời, bao gồm cả lớp perovskite trên nền thủy tinh và đạt được các mô-đun diện rộng hiệu suất cao.Hiệu suất chuyển đổi năng lượng.
[Những điểm mấu chốt của phát triển công nghệ] (1) Cải thiện thành phần của tiền chất perovskite, thích hợp cho lớp phủ phun.Trong số các nhóm nguyên tử hình thành tinh thể perovskite, methylamine gặp vấn đề về độ ổn định nhiệt trong quá trình gia nhiệt trong quá trình sản xuất linh kiện.(Methylamine bị loại bỏ khỏi tinh thể perovskite bằng nhiệt, phá hủy các bộ phận của tinh thể).Bằng cách chuyển đổi một số phần nhất định của metylamine thành hydro formamidine, xêzi và rubidium với đường kính nguyên tử thích hợp, họ nhận thấy rằng phương pháp này có hiệu quả trong việc ổn định tinh thể và giúp cải thiện hiệu suất chuyển đổi năng lượng.
(2) Kiểm soát nồng độ, lượng lớp phủ và tốc độ phủ của mực perovskite Trong quá trình tạo màng bằng phương pháp phủ phun, lớp phủ hoa văn có tính linh hoạt, trong khi sự hình thành hoa văn chấm của vật liệu và bề mặt của mỗi lớp Sự đồng nhất của tinh thể là điều cần thiết.Để đáp ứng các yêu cầu này, bằng cách điều chỉnh nồng độ mực perovskite đến một hàm lượng nhất định và bằng cách kiểm soát chính xác lượng và tốc độ lớp phủ trong quá trình in, họ đã đạt được hiệu suất chuyển đổi năng lượng cao cho các bộ phận có diện tích lớn.
Bằng cách tối ưu hóa các công nghệ này bằng cách sử dụng quy trình phủ trong mỗi quá trình hình thành lớp, Panasonic đã thành công trong việc tăng cường sự phát triển của tinh thể cũng như cải thiện độ dày và tính đồng nhất của các lớp tinh thể.Kết quả là họ đạt được hiệu suất chuyển đổi năng lượng là 16,09% và tiến một bước gần hơn đến ứng dụng thực tế.
3. Lập kế hoạch sau sự kiện Bằng cách đạt được chi phí xử lý thấp hơn và trọng lượng nhẹ hơn của các mô-đun perovskite diện rộng, NEDO và Panasonic sẽ có kế hoạch mở ra các thị trường mới nơi pin mặt trời chưa từng được lắp đặt và sử dụng.Dựa trên sự phát triển của các vật liệu khác nhau liên quan đến pin mặt trời perovskite, NEDO và Panasonic đặt mục tiêu đạt được hiệu suất cao tương đương với pin mặt trời silicon tinh thể và tăng cường nỗ lực giảm chi phí sản xuất xuống 15 yên/watt.
Kết quả đã được trình bày tại Hội nghị quốc tế châu Á-Thái Bình Dương về Perovskites, Quang điện hữu cơ và Quang điện tử (IPEROP20) tại Trung tâm Hội nghị Quốc tế Tsukuba.URL: https://www.nanoge.org/IPEROP20/program/program
[Lưu ý]*1 Pin mặt trời Perovskite Một pin mặt trời có lớp hấp thụ ánh sáng bao gồm các tinh thể perovskite.*2 Tòa nhà Net Zero Energy (ZEB) ZEB (Net Zero Energy Building) là một tòa nhà phi dân cư duy trì chất lượng môi trường trong nhà và đạt được mục tiêu bảo tồn năng lượng và năng lượng tái tạo bằng cách lắp đặt các hệ thống hiệu quả và kiểm soát tải năng lượng, mục đích cuối cùng là mang lại cân bằng cơ sở năng lượng hàng năm về không.*3 Hiệu suất chuyển đổi năng lượng 25,2% Viện Nghiên cứu Công nghệ Hóa học Hàn Quốc (KRICT) và Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã cùng công bố hiệu suất chuyển đổi năng lượng kỷ lục thế giới cho pin diện tích nhỏ.Hiệu suất tế bào nghiên cứu tốt nhất (Sửa đổi 05-11-2019) – NREL*4 Phát triển các công nghệ để giảm chi phí phát điện từ sản xuất điện quang điện hiệu suất cao, độ tin cậy cao – Tên dự án: Giảm chi phí phát điện từ hiệu suất cao , sản xuất điện quang điện có độ tin cậy cao Phát triển công nghệ/Nghiên cứu đổi mới về pin mặt trời cấu trúc mới/Nghiên cứu và sản xuất đổi mới chi phí thấp – Thời gian dự án: 2015-2019 (hàng năm) – Tham khảo: Thông cáo báo chí do NEDO ban hành ngày 18 tháng 6 năm 2018 “The pin mặt trời lớn nhất thế giới dựa trên mô-đun quang điện perovskite dạng màng” https://www.nedo.go.jp/english/news/AA5en_100391.html*5 Hiệu suất chuyển đổi năng lượng 16,09% Viện Khoa học và Công nghệ Công nghiệp Tiên tiến Quốc gia Nhật Bản Giá trị hiệu quả năng lượng được đo bằng phương pháp MPPT (Phương pháp theo dõi điểm công suất tối đa: phương pháp đo gần với hiệu suất chuyển đổi trong sử dụng thực tế hơn).
Tập đoàn Panasonic là công ty hàng đầu thế giới trong việc phát triển các công nghệ và giải pháp điện tử khác nhau cho khách hàng trong các doanh nghiệp điện tử tiêu dùng, dân dụng, ô tô và B2B.Panasonic kỷ niệm 100 năm thành lập vào năm 2018 và đã mở rộng hoạt động kinh doanh trên toàn cầu, hiện đang điều hành tổng cộng 582 công ty con và 87 công ty liên kết trên toàn thế giới.Tính đến ngày 31 tháng 3 năm 2019, doanh thu ròng hợp nhất của nó đạt 8,003 nghìn tỷ yên.Panasonic cam kết theo đuổi giá trị mới thông qua sự đổi mới trong từng bộ phận và nỗ lực sử dụng công nghệ của công ty để tạo ra một cuộc sống tốt đẹp hơn và một thế giới tốt đẹp hơn cho khách hàng.
Thời gian đăng: Dec-05-2023