KAWASAKI, Japan en OSAKA, Japan–(BUSINESS WIRE)–Panasonic Corporation heeft 's werelds hoogste perovskietzonnepaneel gerealiseerd door lichtgewichttechnologie te ontwikkelen met behulp van glassubstraten en coatingmethoden voor grote oppervlakken op basis van inkjetprinten (openingsoppervlak 802 cm2: lengte 30 cm x breedte 30 cm x 2 mm dikte) Energieconversie-efficiëntie (16,09%).Dit werd bereikt als onderdeel van een project van de Japanse New Energy Industrial Technology Development Organization (NEDO), die werkt aan “het ontwikkelen van technologieën om de energieopwekkingskosten van hoogwaardige en zeer betrouwbare fotovoltaïsche energieopwekking te verlagen” om het wijdverbreide gebruik van fotovoltaïsche energieopwekking te bevorderen. universele opwekking van zonne-energie.
Dit persbericht bevat multimedia-inhoud.Het volledige persbericht is beschikbaar op: https://www.businesswire.com/news/home/20200206006046/en/
Deze op inkjet gebaseerde coatingmethode, die grote oppervlakken kan bestrijken, verlaagt de productiekosten van componenten.Bovendien kan deze lichtgewicht module met een groot oppervlak en een hoge conversie-efficiëntie een efficiënte opwekking van zonne-energie realiseren op locaties zoals gevels waar het moeilijk is om traditionele zonnepanelen te installeren.
In de toekomst zullen NEDO en Panasonic doorgaan met het verbeteren van de perovskietlaagmaterialen om hoge efficiënties te bereiken die vergelijkbaar zijn met die van kristallijne siliciumzonnecellen en technologie te ontwikkelen voor praktische toepassingen in nieuwe markten.
1. Achtergrond Zonnecellen van kristallijn silicium, de meest gebruikte ter wereld, hebben markten gevonden in de Japanse grootschalige zonne-energie-, residentiële, fabrieks- en openbare voorzieningensectoren op megawattschaal.Om deze markten verder te penetreren en toegang te krijgen tot nieuwe, is het van cruciaal belang om lichtere en grotere zonnepanelen te maken.
Perovskietzonnecellen*1 hebben een structureel voordeel omdat hun dikte, inclusief de energieopwekkingslaag, slechts één procent bedraagt van die van zonnecellen van kristallijn silicium. Perovskietmodules kunnen dus lichter zijn dan modules van kristallijn silicium.De lichtheid maakt een verscheidenheid aan installatiemethoden mogelijk, zoals op gevels en ramen met behulp van transparante geleidende elektroden, wat zou kunnen bijdragen aan de wijdverbreide adoptie van energieneutrale gebouwen (ZEB*2).Omdat elke laag rechtstreeks op het substraat kan worden aangebracht, maken ze bovendien een goedkopere productie mogelijk in vergelijking met traditionele procestechnologieën.Dit is de reden waarom perovskiet-zonnecellen de aandacht trekken als de volgende generatie zonnecellen.
Aan de andere kant, hoewel de perovskiettechnologie een energieomzettingsrendement van 25,2%*3 bereikt, wat equivalent is aan dat van zonnecellen van kristallijn silicium, is het in kleine cellen moeilijk om het materiaal via traditionele technologie gelijkmatig over het hele grote oppervlak te verspreiden.Daarom heeft de energieomzettingsefficiëntie de neiging af te nemen.
Tegen deze achtergrond voert NEDO het project “Technology Development to Reduce Power Generation Costs of High-Performance and High-Reliability Photovoltaic Power Generation”*4 uit om de verdere verspreiding van de opwekking van zonne-energie te bevorderen.Als onderdeel van het project ontwikkelde Panasonic lichtgewichttechnologie met behulp van glassubstraten en een coatingmethode voor grote oppervlakken op basis van de inkjetmethode, waarbij inkt wordt geproduceerd en geconditioneerd die wordt aangebracht op substraten voor perovskietzonnepanelen.Dankzij deze technologieën heeft Panasonic 's werelds hoogste energieconversie-efficiëntie van 16,09%*5 bereikt voor perovskietzonnecelmodules (openingsoppervlak 802 cm2: 30 cm lang x 30 cm breed x 2 mm breed).
Bovendien helpt de coatingmethode voor grote oppervlakken waarbij gebruik wordt gemaakt van de inkjetmethode tijdens het productieproces ook de kosten te verlagen, en kunnen de grote, lichtgewicht en hoge conversie-efficiëntie-eigenschappen van de module worden geïnstalleerd op gevels en andere gebieden die moeilijk te bereiken zijn. installeren met traditionele zonnepanelen.Hoogefficiënte opwekking van zonne-energie op de locatie.
Door het materiaal van de perovskietlaag te verbeteren, wil Panasonic een hoge efficiëntie bereiken die vergelijkbaar is met die van kristallijne siliciumzonnecellen en een technologie creëren met praktische toepassingen in nieuwe markten.
2. Resultaten Door zich te concentreren op de inkjetcoatingmethode waarmee grondstoffen nauwkeurig en uniform kunnen worden gecoat, heeft Panasonic de technologie op elke laag van de zonnecel toegepast, inclusief de perovskietlaag op het glassubstraat, en zo zeer efficiënte modules met een groot oppervlak gerealiseerd.Efficiëntie van energieconversie.
[Kernpunten van technologische ontwikkeling] (1) Verbetering van de samenstelling van perovskietvoorlopers, geschikt voor inkjetcoating.Van de atomaire groepen die perovskietkristallen vormen, heeft methylamine thermische stabiliteitsproblemen tijdens het verwarmingsproces tijdens de productie van componenten.(Methylamine wordt door hitte uit het perovskietkristal verwijderd, waardoor delen van het kristal worden vernietigd).Door bepaalde delen van methylamine om te zetten in formamidinewaterstof, cesium en rubidium met de juiste atoomdiameters, ontdekten ze dat de methode effectief was voor kristalstabilisatie en hielp bij het verbeteren van de energieomzettingsefficiëntie.
(2) Controle van de concentratie, coatinghoeveelheid en coatingsnelheid van perovskietinkt. Bij het filmvormingsproces met behulp van de inkjetcoatingmethode heeft patrooncoating flexibiliteit, terwijl puntpatroonvorming van het materiaal en het oppervlak van elke laag Kristaluniformiteit essentieel is.Om aan deze eisen te voldoen, door de concentratie perovskiet-inkt aan te passen aan een bepaald gehalte en door de hoeveelheid coating en de snelheid tijdens het printproces nauwkeurig te regelen, bereikten ze een hoge energieconversie-efficiëntie voor componenten met een groot oppervlak.
Door deze technologieën te optimaliseren met behulp van een coatingproces tijdens elke laagvorming, is Panasonic erin geslaagd de kristalgroei te verbeteren en de dikte en uniformiteit van de kristallagen te verbeteren.Hierdoor bereikten ze een energieconversie-efficiëntie van 16,09% en kwamen ze een stap dichter bij praktische toepassingen.
3. Planning na de gebeurtenis Door lagere proceskosten en een lichter gewicht van perovskietmodules met een groot oppervlak te bereiken, zullen NEDO en Panasonic van plan zijn nieuwe markten te openen waar nog nooit zonnecellen zijn geïnstalleerd en toegepast.Gebaseerd op de ontwikkeling van verschillende materialen gerelateerd aan perovskietzonnecellen, streven NEDO en Panasonic naar een hoog rendement dat vergelijkbaar is met dat van kristallijne siliciumzonnecellen en verhogen ze de inspanningen om de productiekosten terug te brengen tot 15 yen/watt.
De resultaten werden gepresenteerd op de Asia-Pacific International Conference on Perovskites, Organic Photovoltaics and Optoelectronics (IPEROP20) in het Tsukuba International Conference Center.URL: https://www.nanoge.org/IPEROP20/program/program
[Opmerking]*1 Perovskiet-zonnecel Een zonnecel waarvan de lichtabsorberende laag bestaat uit perovskietkristallen.*2 Net Zero Energy Building (ZEB) ZEB (Net Zero Energy Building) is een niet-residentieel gebouw dat de kwaliteit van het binnenmilieu handhaaft en energiebesparing en hernieuwbare energie bereikt door het installeren van controle op de energielast en efficiënte systemen. Het doel is om uiteindelijk de jaarlijkse energiebasissaldo naar nul.*3 Energieconversie-efficiëntie van 25,2% Het Korea Research Institute of Chemical Technology (KRICT) en het Massachusetts Institute of Technology (MIT) hebben gezamenlijk een wereldrecord energieconversie-efficiëntie voor batterijen met een klein oppervlak aangekondigd.Beste prestaties van onderzoekscellen (herzien op 11-05-2019) – NREL*4 Technologieën ontwikkelen om de kosten van energieopwekking uit hoogwaardige, zeer betrouwbare fotovoltaïsche energieopwekking te verlagen – Titel van het project: De kosten van energieopwekking verlagen door middel van krachtige fotovoltaïsche energieopwekking , zeer betrouwbare fotovoltaïsche energieopwekking Technologieontwikkeling/Innovatief onderzoek naar nieuwe structurele zonnecellen/Innovatieve, goedkope productie en onderzoek – Projectduur: 2015-2019 (jaarlijks) – Referentie: Persbericht uitgegeven door NEDO op 18 juni 2018 “The 's werelds grootste zonnecel op basis van fotovoltaïsche film-perovskietmodule” https://www.nedo.go.jp/english/news/AA5en_100391.html*5 Energieconversie-efficiëntie 16,09% Japan National Institute of Advanced Industrial Science and Technology De energie-efficiëntiewaarde gemeten volgens de MPPT-methode (Maximum Power Point Tracking-methode: een meetmethode die dichter bij de conversie-efficiëntie bij feitelijk gebruik ligt).
Panasonic Corporation is een wereldleider in de ontwikkeling van diverse elektronische technologieën en oplossingen voor klanten in consumentenelektronica, woningen, de automobielsector en B2B-bedrijven.Panasonic vierde in 2018 zijn 100-jarig jubileum en heeft zijn activiteiten wereldwijd uitgebreid, met momenteel in totaal 582 dochterondernemingen en 87 geassocieerde bedrijven wereldwijd.Op 31 maart 2019 bedroeg de geconsolideerde netto-omzet 8,003 biljoen yen.Panasonic streeft ernaar nieuwe waarde na te streven door middel van innovatie op elke afdeling, en streeft ernaar de technologie van het bedrijf te gebruiken om een beter leven en een betere wereld voor klanten te creëren.
Posttijd: 10 januari 2024