KAWASAKI, Giappone e OSAKA, Giappone–(BUSINESS WIRE)–Panasonic Corporation ha realizzato il modulo solare in perovskite più alto del mondo sviluppando una tecnologia leggera utilizzando substrati di vetro e metodi di rivestimento di grandi dimensioni basati sulla stampa a getto d'inchiostro (Area di apertura 802 cm2: lunghezza 30 cm x larghezza 30 cm x 2 mm di spessore) Efficienza di conversione energetica (16,09%).Ciò è stato ottenuto nell'ambito di un progetto della New Energy Industrial Technology Development Organization (NEDO) del Giappone, che sta lavorando per "sviluppare tecnologie per ridurre i costi di produzione di energia fotovoltaica ad alte prestazioni e ad alta affidabilità" per promuovere l'uso diffuso di generazione di energia solare universale.
Il presente comunicato stampa contiene contenuti multimediali.Il comunicato stampa completo è disponibile all'indirizzo: https://www.businesswire.com/news/home/20200206006046/en/
Questo metodo di rivestimento basato sul getto d'inchiostro, che può coprire vaste aree, riduce i costi di produzione dei componenti.Inoltre, questo modulo di ampia superficie, leggero e ad alta efficienza di conversione può ottenere una generazione efficiente di energia solare in luoghi come le facciate dove è difficile installare i pannelli solari tradizionali.
In futuro, NEDO e Panasonic continueranno a migliorare i materiali degli strati di perovskite per raggiungere efficienze elevate paragonabili alle celle solari in silicio cristallino e costruire tecnologia per applicazioni pratiche in nuovi mercati.
1. Contesto Le celle solari in silicio cristallino, le più utilizzate al mondo, hanno trovato mercati in Giappone nei settori solare su larga scala, residenziale, industriale e delle strutture pubbliche su scala megawatt.Per penetrare ulteriormente in questi mercati e avere accesso a nuovi, è fondamentale creare moduli solari più leggeri e più grandi.
Le celle solari in perovskite*1 presentano un vantaggio strutturale perché il loro spessore, compreso lo strato di generazione di energia, è solo l'1% di quello delle celle solari in silicio cristallino, quindi i moduli in perovskite possono essere più leggeri dei moduli in silicio cristallino.La sua leggerezza consente una varietà di metodi di installazione, ad esempio su facciate e finestre utilizzando elettrodi conduttivi trasparenti, che potrebbero contribuire all'adozione diffusa di edifici a energia netta zero (ZEB*2).Inoltre, poiché ogni strato può essere applicato direttamente sul substrato, consentono una produzione più economica rispetto alle tecnologie di processo tradizionali.Questo è il motivo per cui le celle solari in perovskite stanno attirando l'attenzione come la prossima generazione di celle solari.
D’altra parte, sebbene la tecnologia della perovskite raggiunga un’efficienza di conversione energetica del 25,2%*3 equivalente a quella delle celle solari in silicio cristallino, nelle celle piccole è difficile distribuire il materiale in modo uniforme su tutta una vasta area attraverso la tecnologia tradizionale.Pertanto, l’efficienza di conversione energetica tende a diminuire.
In questo contesto, NEDO sta portando avanti il progetto “Sviluppo tecnologico per ridurre i costi di produzione di energia fotovoltaica ad alte prestazioni e alta affidabilità”*4 per promuovere l’ulteriore diffusione della produzione di energia solare.Nell’ambito del progetto, Panasonic ha sviluppato una tecnologia leggera utilizzando substrati di vetro e un metodo di rivestimento su vasta area basato sul metodo a getto d’inchiostro, che prevede la produzione e il condizionamento degli inchiostri applicati ai substrati per i moduli solari in perovskite.Attraverso queste tecnologie, Panasonic ha raggiunto l'efficienza di conversione energetica più alta al mondo, pari al 16,09%*5 per i moduli di celle solari in perovskite (area di apertura 802 cm2: 30 cm di lunghezza x 30 cm di larghezza x 2 mm di larghezza).
Inoltre, il metodo di rivestimento su ampia area che utilizza il metodo a getto d'inchiostro durante il processo di produzione aiuta anche a ridurre i costi e le caratteristiche di ampia area, leggerezza ed elevata efficienza di conversione del modulo possono essere installate su facciate e altre aree difficili da pulire. installare con i tradizionali pannelli solari.Generazione di energia solare ad alta efficienza nella sede.
Migliorando il materiale dello strato di perovskite, Panasonic mira a raggiungere efficienze elevate paragonabili alle celle solari in silicio cristallino e a creare una tecnologia con applicazioni pratiche in nuovi mercati.
2. Risultati Concentrandosi sul metodo di rivestimento a getto d'inchiostro in grado di rivestire in modo accurato e uniforme le materie prime, Panasonic ha applicato la tecnologia a ogni strato della cella solare, compreso lo strato di perovskite sul substrato di vetro, e ha ottenuto moduli di ampia area ad alta efficienza.Efficienza di conversione energetica.
[Punti chiave dello sviluppo tecnologico] (1) Migliorare la composizione dei precursori della perovskite, adatti al rivestimento a getto d'inchiostro.Tra i gruppi atomici che formano i cristalli di perovskite, la metilammina presenta problemi di stabilità termica durante il processo di riscaldamento durante la produzione dei componenti.(La metilammina viene rimossa dal cristallo di perovskite mediante calore, distruggendo parti del cristallo).Convertendo alcune parti della metilammina in formamidina idrogeno, cesio e rubidio con diametri atomici appropriati, hanno scoperto che il metodo era efficace per la stabilizzazione dei cristalli e aiutava a migliorare l'efficienza di conversione energetica.
(2) Controllo della concentrazione, della quantità di rivestimento e della velocità di rivestimento dell'inchiostro perovskite Nel processo di formazione della pellicola utilizzando il metodo di rivestimento a getto d'inchiostro, il rivestimento a motivo ha flessibilità, mentre la formazione di motivi a punti del materiale e l'uniformità del cristallo sulla superficie di ciascuno strato è essenziale.Per soddisfare questi requisiti, regolando la concentrazione dell’inchiostro perovskite a un determinato contenuto e controllando con precisione la quantità di rivestimento e la velocità durante il processo di stampa, hanno raggiunto un’elevata efficienza di conversione energetica per componenti di grandi dimensioni.
Ottimizzando queste tecnologie utilizzando un processo di rivestimento durante la formazione di ogni strato, Panasonic è riuscita a potenziare la crescita dei cristalli e a migliorare lo spessore e l'uniformità degli strati cristallini.Di conseguenza, hanno raggiunto un'efficienza di conversione energetica del 16,09% e hanno fatto un passo avanti verso le applicazioni pratiche.
3. Pianificazione post-evento Ottenendo costi di processo inferiori e un peso minore dei moduli di perovskite di grandi dimensioni, NEDO e Panasonic pianificheranno di aprire nuovi mercati in cui le celle solari non sono mai state installate e adottate.Sulla base dello sviluppo di vari materiali legati alle celle solari in perovskite, NEDO e Panasonic mirano a raggiungere un'efficienza elevata paragonabile alle celle solari in silicio cristallino e ad aumentare gli sforzi per ridurre i costi di produzione a 15 yen/watt.
I risultati sono stati presentati alla Conferenza internazionale Asia-Pacifico su perovskiti, fotovoltaica organica e optoelettronica (IPEROP20) presso il Centro conferenze internazionale di Tsukuba.URL: https://www.nanoge.org/IPEROP20/program/program
[Nota]*1 Cella solare alla perovskite Una cella solare il cui strato che assorbe la luce è composto da cristalli di perovskite.*2 Net Zero Energy Building (ZEB) ZEB (Net Zero Energy Building) è un edificio non residenziale che mantiene la qualità dell'ambiente interno e ottiene il risparmio energetico e l'energia rinnovabile installando sistemi di controllo del carico energetico e efficienti, in definitiva. L'obiettivo è quello di portare il bilancio energetico annuale a zero.*3 Efficienza di conversione energetica del 25,2% Il Korea Research Institute of Chemical Technology (KRICT) e il Massachusetts Institute of Technology (MIT) hanno annunciato congiuntamente un record mondiale di efficienza di conversione energetica per batterie di piccole dimensioni.Migliori prestazioni delle celle di ricerca (revisione del 11-05-2019) – NREL*4 Sviluppo di tecnologie per ridurre i costi di produzione di energia da impianti fotovoltaici ad alte prestazioni e ad alta affidabilità – Titolo del progetto: Riduzione dei costi di produzione di energia da impianti ad alte prestazioni , produzione di energia fotovoltaica ad alta affidabilità Sviluppo tecnologico/Ricerca innovativa su nuove celle solari strutturali/Produzione e ricerca innovativa a basso costo – Durata del progetto: 2015-2019 (annuale) – Riferimento: Comunicato stampa emesso dalla NEDO il 18 giugno 2018 “The la più grande cella solare al mondo basata su un modulo fotovoltaico in perovskite a film” https://www.nedo.go.jp/english/news/AA5en_100391.html*5 Efficienza di conversione energetica 16,09% Istituto nazionale giapponese di scienza e tecnologia industriale avanzata Il valore dell'efficienza energetica misurata con il metodo MPPT (metodo Maximum Power Point Tracking: metodo di misurazione più vicino all'efficienza di conversione nell'uso reale).
Panasonic Corporation è leader globale nello sviluppo di varie tecnologie e soluzioni elettroniche per i clienti nei settori dell'elettronica di consumo, residenziale, automobilistico e B2B.Panasonic ha celebrato il suo 100° anniversario nel 2018 e ha ampliato la propria attività a livello globale, gestendo attualmente un totale di 582 filiali e 87 società associate in tutto il mondo.Al 31 marzo 2019, le sue vendite nette consolidate hanno raggiunto 8.003 trilioni di yen.Panasonic è impegnata a perseguire nuovo valore attraverso l'innovazione in ogni reparto e si impegna a utilizzare la tecnologia aziendale per creare una vita e un mondo migliori per i clienti.
Orario di pubblicazione: 10 gennaio 2024