KAWASAKI, יפן ואוסאקה, יפן–(BUSINESS WIRE)–Panasonic Corporation השיגה את המודול הסולארי הפרובסקיט הגבוה בעולם על ידי פיתוח טכנולוגיה קלת משקל באמצעות מצעי זכוכית ושיטות ציפוי בשטח גדול המבוססות על הדפסת הזרקת דיו (שטח צמצם 802 ס"מ: אורך 30 ס"מ x רוחב 30 ס"מ x 2 מ"מ עובי) יעילות המרת אנרגיה (16.09%).זה הושג כחלק מפרויקט של ארגון פיתוח הטכנולוגיה התעשייתית החדשה של יפן (NEDO), הפועל "לפתח טכנולוגיות להפחתת עלויות ייצור החשמל של ייצור חשמל פוטו-וולטאי בעל ביצועים גבוהים ואמינות גבוהה" כדי לקדם את השימוש הנרחב של ייצור חשמל סולארי אוניברסלי.
הודעה לעיתונות זו מכילה תוכן מולטימדיה.ההודעה המלאה לעיתונות זמינה בכתובת: https://www.businesswire.com/news/home/20200206006046/en/
שיטת ציפוי זו מבוססת הזרקת דיו, שיכולה לכסות שטחים גדולים, מפחיתה את עלויות ייצור הרכיבים.בנוסף, מודול זה בעל שטח גדול, קל משקל ויעילות המרה גבוהה יכול להשיג ייצור חשמל סולארי יעיל במקומות כגון חזיתות שבהם קשה להתקין פאנלים סולאריים מסורתיים.
בהמשך, NEDO ו- Panasonic ימשיכו לשפר את חומרי שכבת הפרובסקיט כדי להשיג יעילות גבוהה הדומה לתאים סולריים של סיליקון גבישי ולבנות טכנולוגיה ליישומים מעשיים בשווקים חדשים.
1. רקע תאים סולאריים מסיליקון גבישי, התאים הנפוצים ביותר בעולם, מצאו שווקים במגזרי השמש, המגורים, המפעלים והמתקנים הציבוריים בקנה מידה גדול של מגה וואט של יפן.כדי לחדור עוד יותר לשווקים הללו ולהשיג גישה לשווקים חדשים, חיוני ליצור מודולים סולאריים קלים וגדולים יותר.
לתאים סולאריים של פרוסקיט*1 יש יתרון מבני מכיוון שעובים, כולל שכבת ייצור החשמל, הוא רק אחוז אחד מזה של תאים סולאריים מסיליקון גבישי, כך שמודול פרוסקיט יכולים להיות קלים יותר ממודולי סיליקון גבישי.הקלות שלו מאפשרת מגוון שיטות התקנה, כגון על חזיתות וחלונות באמצעות אלקטרודות מוליכות שקופות, מה שיכול לתרום לאימוץ נרחב של מבנים בעלי אנרגיה נטו אפס (ZEB*2).יתר על כן, מאחר וכל שכבה ניתנת ליישום ישירות על המצע, הם מאפשרים ייצור זול יותר בהשוואה לטכנולוגיות תהליך מסורתיות.זו הסיבה שתאי שמש פרוסקיט מושכים תשומת לב כדור הבא של תאים סולאריים.
מצד שני, למרות שטכנולוגיית פרוסקיט משיגה יעילות המרת אנרגיה של 25.2%*3 המקבילה לזו של תאים סולאריים מסיליקון גבישי, בתאים קטנים, קשה לפזר את החומר בצורה אחידה על כל השטח הגדול באמצעות טכנולוגיה מסורתית.לכן, יעילות המרת האנרגיה נוטה לרדת.
על רקע זה, NEDO מבצעת את פרויקט "פיתוח טכנולוגי להפחתת עלויות ייצור חשמל של ייצור חשמל פוטו-וולטאי בעל ביצועים גבוהים ואמינות גבוהה"*4 לקידום התפשטות נוספת של ייצור חשמל סולארי.במסגרת הפרויקט פיתחה פנסוניק טכנולוגיה קלת משקל באמצעות מצעי זכוכית ושיטת ציפוי בשטח גדול המבוססת על שיטת הזרקת דיו, הכוללת ייצור ומיזוג דיו המיושם על מצעים עבור מודולים סולאריים פרוסקיט.באמצעות טכנולוגיות אלו, Panasonic השיגה את יעילות המרת האנרגיה הגבוהה בעולם של 16.09%*5 עבור מודולים של תאים סולריים מסוג perovskite (שטח צמצם 802 ס"מ2: 30 ס"מ אורך x 30 ס"מ רוחב x 2 מ"מ רוחב).
בנוסף, שיטת ציפוי שטח גדול בשיטת הזרקת דיו במהלך תהליך הייצור גם מסייעת בהפחתת עלויות, וניתן להתקין את מאפייני השטח הגדול, הקל משקל ויעילות ההמרה הגבוהה של המודול על חזיתות ואזורים אחרים שקשה לביצוע. להתקין עם פאנלים סולאריים מסורתיים.ייצור חשמל סולארי ביעילות גבוהה במקום.
על ידי שיפור חומר שכבת הפרובסקיט, פנסוניק שואפת להשיג יעילות גבוהה בהשוואה לתאי סולרי סיליקון גבישי וליצור טכנולוגיה עם יישומים מעשיים בשווקים חדשים.
2. תוצאות על ידי התמקדות בשיטת ציפוי הזרקת דיו שיכולה לצפות חומרי גלם בצורה מדויקת ואחידה, Panasonic יישמה את הטכנולוגיה על כל שכבה של התא הסולארי, כולל שכבת הפרובסקיט על מצע הזכוכית, והשיגה מודולים בעלי שטח גדול ביעילות גבוהה.יעילות המרת אנרגיה.
[נקודות מפתח בפיתוח טכנולוגי] (1) שפר את ההרכב של מבשרי פרוסקיט, המתאימים לציפוי הזרקת דיו.בין הקבוצות האטומיות היוצרות גבישי פרוסקיט, למתילאמין יש בעיות יציבות תרמית במהלך תהליך החימום במהלך ייצור הרכיבים.(מתילאמין מוסר מגביש הפרובסקיט על ידי חום, והורס חלקים מהגביש).על ידי המרת חלקים מסוימים של מתילאמין למימן פורמאדין, צסיום ורובידיום בקטרים אטומיים מתאימים, הם גילו שהשיטה יעילה לייצוב גבישים ועזרה לשפר את יעילות המרת האנרגיה.
(2) בקרת הריכוז, כמות הציפוי ומהירות הציפוי של דיו פרוסקיט בתהליך יצירת הסרט בשיטת ציפוי הזרקת דיו, לציפוי דפוס יש גמישות, בעוד שיצירת דפוס נקודות של החומר ושל פני כל שכבה אחידות קריסטלית חיונית.כדי לעמוד בדרישות אלו, על ידי התאמת ריכוז דיו פרוסקיט לתוכן מסוים, ועל ידי שליטה מדויקת בכמות הציפוי ומהירותו במהלך תהליך ההדפסה, הם השיגו יעילות המרת אנרגיה גבוהה עבור רכיבים בעלי שטח גדול.
על ידי אופטימיזציה של טכנולוגיות אלו באמצעות תהליך ציפוי במהלך כל היווצרות שכבה, הצליחה Panasonic לשפר את צמיחת הגבישים ולשפר את העובי והאחידות של שכבות הגביש.כתוצאה מכך, הם השיגו יעילות המרת אנרגיה של 16.09% ולקחו צעד קרוב יותר ליישומים מעשיים.
3. תכנון לאחר אירוע על ידי השגת עלויות תהליך נמוכות יותר ומשקל קל יותר של מודולי פרוסקיט בשטח גדול, NEDO ופנסוניק יתכננו לפתוח שווקים חדשים שבהם מעולם לא הותקנו ואומצו תאים סולאריים.בהתבסס על פיתוח של חומרים שונים הקשורים לתאים סולאריים פרוסקיט, NEDO ו-Panasonic שואפות להשיג יעילות גבוהה הדומה לתאי סולרי סיליקון גבישי ולהגביר את המאמצים להפחית את עלויות הייצור ל-15 ין/וואט.
התוצאות הוצגו בוועידה הבינלאומית של אסיה-האוקיינוס השקט בנושא פרוסקיטים, פוטו-וולטאים אופטואלקטרוניים (IPEROP20) במרכז הכנסים הבינלאומי צוקובה.כתובת אתר: https://www.nanoge.org/IPEROP20/program/program
[הערה]*1 תא שמש פרוסקיט תא סולארי ששכבת קליטת האור שלו מורכבת מגבישי פרוסקיט.*2 בניין נטו אפס אנרגיה (ZEB) ZEB (בניין נטו אפס אנרגיה) הוא בניין שאינו למגורים השומר על איכות סביבתית פנימית ומשיג חיסכון באנרגיה ואנרגיה מתחדשת על ידי התקנת בקרת עומס אנרגיה ומערכות יעילות, בסופו של דבר המטרה היא להביא את מאזן בסיס אנרגיה שנתי לאפס.*3 יעילות המרת אנרגיה של 25.2% מכון המחקר של קוריאה לטכנולוגיה כימית (KRICT) והמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT) הכריזו במשותף על שיא יעילות המרת אנרגיה עבור סוללות בשטח קטן.ביצועי תא המחקר הטובים ביותר (עדכון 11-05-2019) - NREL*4 פיתוח טכנולוגיות להפחתת עלות ייצור החשמל מייצור חשמל פוטו-וולטאי בעל ביצועים גבוהים ואמינות גבוהה - כותרת הפרויקט: הפחתת עלות ייצור החשמל מביצועים גבוהים , ייצור חשמל פוטו-וולטאי באמינות גבוהה פיתוח טכנולוגיה/מחקר חדשני על תאים סולאריים מבניים חדשים/ייצור ומחקר חדשניים בעלות נמוכה – זמן הפרויקט: 2015-2019 (שנתי) – התייחסות: הודעה לעיתונות שפורסמה על ידי NEDO ב-18 ביוני 2018 "ה התא הסולארי הגדול בעולם המבוסס על מודול פוטו-וולטאי של Film perovskite" https://www.nedo.go.jp/english/news/AA5en_100391.html*5 יעילות המרת אנרגיה 16.09% המכון הלאומי של יפן למדע וטכנולוגיה תעשייתית מתקדמת ערך היעילות האנרגטית נמדד בשיטת MPPT (שיטת Maximum Power Point Tracking: שיטת מדידה הקרובה יותר ליעילות ההמרה בשימוש בפועל).
Panasonic Corporation היא מובילה עולמית בפיתוח טכנולוגיות ופתרונות אלקטרוניים שונים עבור לקוחות בתחומי מוצרי אלקטרוניקה, מגורים, רכב ועסקים B2B.פנסוניק חגגה 100 שנה להיווסדה ב-2018 והרחיבה את עסקיה ברחבי העולם, וכיום מפעילה סך של 582 חברות בנות ו-87 חברות קשורות ברחבי העולם.נכון ל-31 במרץ 2019, המכירות הנטו המאוחדות שלה הגיעו ל-8.003 טריליון ין.פנסוניק מחויבת לרדוף אחרי ערך חדש באמצעות חדשנות בכל מחלקה, ושואפת להשתמש בטכנולוגיה של החברה כדי ליצור חיים טובים יותר ועולם טוב יותר עבור הלקוחות.
זמן פרסום: 10-1-2024