KAWASAKI, Japão e OSAKA, Japão–(BUSINESS WIRE)–A Panasonic Corporation alcançou o módulo solar de perovskita mais alto do mundo desenvolvendo tecnologia leve usando substratos de vidro e métodos de revestimento de grandes áreas baseados em impressão a jato de tinta (Área de abertura 802 cm2: comprimento 30 cm x largura 30 cm x 2 mm espessura) Eficiência de conversão energética (16,09%).Isto foi alcançado como parte de um projeto da Organização de Desenvolvimento de Tecnologia Industrial de Novas Energias (NEDO) do Japão, que está trabalhando para “desenvolver tecnologias para reduzir os custos de geração de energia de geração de energia fotovoltaica de alto desempenho e alta confiabilidade” para promover o uso generalizado de geração de energia solar universal.
Este comunicado de imprensa contém conteúdo multimídia.O comunicado de imprensa completo está disponível em: https://www.businesswire.com/news/home/20200206006046/en/
Este método de revestimento baseado em jato de tinta, que pode cobrir grandes áreas, reduz os custos de fabricação de componentes.Além disso, este módulo de grande área, leve e de alta eficiência de conversão pode obter geração eficiente de energia solar em locais como fachadas onde é difícil instalar painéis solares tradicionais.
No futuro, a NEDO e a Panasonic continuarão a melhorar os materiais da camada de perovskita para alcançar altas eficiências comparáveis às células solares de silício cristalino e construir tecnologia para aplicações práticas em novos mercados.
1. Antecedentes As células solares de silício cristalino, as mais utilizadas no mundo, encontraram mercados nos setores solar, residencial, fabril e de instalações públicas em grande escala do Japão.Para penetrar ainda mais nestes mercados e obter acesso a novos, é fundamental criar módulos solares maiores e mais leves.
As células solares de perovskita*1 têm uma vantagem estrutural porque sua espessura, incluindo a camada de geração de energia, é apenas um por cento da das células solares de silício cristalino, portanto, os módulos de perovskita podem ser mais leves que os módulos de silício cristalino.A sua leveza permite uma variedade de métodos de instalação, como em fachadas e janelas que utilizam elétrodos condutores transparentes, o que poderia contribuir para a adoção generalizada de edifícios com energia líquida zero (ZEB*2).Além disso, como cada camada pode ser aplicada diretamente no substrato, elas permitem uma produção mais barata em comparação com as tecnologias de processo tradicionais.É por isso que as células solares de perovskita estão atraindo a atenção como a próxima geração de células solares.
Por outro lado, embora a tecnologia de perovskita atinja uma eficiência de conversão de energia de 25,2%*3, equivalente à das células solares de silício cristalino, em células pequenas é difícil espalhar o material uniformemente por toda a grande área através da tecnologia tradicional.Portanto, a eficiência de conversão de energia tende a diminuir.
Neste contexto, a NEDO está a realizar o projecto “Desenvolvimento tecnológico para reduzir os custos de geração de energia de geração de energia fotovoltaica de alto desempenho e alta confiabilidade”*4 para promover uma maior difusão da geração de energia solar.Como parte do projeto, a Panasonic desenvolveu tecnologia leve utilizando substratos de vidro e um método de revestimento de grandes áreas baseado no método de jato de tinta, que envolve a produção e condicionamento de tintas aplicadas a substratos para módulos solares de perovskita.Através destas tecnologias, a Panasonic alcançou a maior eficiência de conversão de energia do mundo, de 16,09%*5 para módulos de células solares de perovskita (área de abertura 802 cm2: 30 cm de comprimento x 30 cm de largura x 2 mm de largura).
Além disso, o método de revestimento de grandes áreas usando o método de jato de tinta durante o processo de fabricação também ajuda a reduzir custos, e as características de grande área, peso leve e alta eficiência de conversão do módulo podem ser instaladas em fachadas e outras áreas que são difíceis de instalar com painéis solares tradicionais.Geração de energia solar de alta eficiência no local.
Ao melhorar o material da camada de perovskita, a Panasonic pretende alcançar altas eficiências comparáveis às células solares de silício cristalino e criar uma tecnologia com aplicações práticas em novos mercados.
2. Resultados Ao focar no método de revestimento por jato de tinta que pode revestir matérias-primas de maneira precisa e uniforme, a Panasonic aplicou a tecnologia a cada camada da célula solar, incluindo a camada de perovskita no substrato de vidro, e obteve módulos de grande área de alta eficiência.Eficiência de conversão de energia.
[Pontos-chave do desenvolvimento tecnológico] (1) Melhorar a composição dos precursores da perovskita, adequados para revestimento a jato de tinta.Dentre os grupos atômicos que formam cristais de perovskita, a metilamina apresenta problemas de estabilidade térmica durante o processo de aquecimento durante a produção do componente.(A metilamina é removida do cristal de perovskita pelo calor, destruindo partes do cristal).Ao converter certas partes da metilamina em hidrogênio formamidina, césio e rubídio com diâmetros atômicos apropriados, eles descobriram que o método era eficaz para a estabilização do cristal e ajudou a melhorar a eficiência da conversão de energia.
(2) Controlando a concentração, quantidade de revestimento e velocidade de revestimento da tinta de perovskita No processo de formação de filme usando o método de revestimento por jato de tinta, o revestimento padrão tem flexibilidade, enquanto a formação de padrão de pontos do material e da superfície de cada camada A uniformidade do cristal é essencial.Para atender a esses requisitos, ajustando a concentração da tinta perovskita para um determinado conteúdo e controlando com precisão a quantidade e a velocidade do revestimento durante o processo de impressão, eles alcançaram alta eficiência de conversão de energia para componentes de grandes áreas.
Ao otimizar essas tecnologias usando um processo de revestimento durante a formação de cada camada, a Panasonic conseguiu aumentar o crescimento do cristal e melhorar a espessura e a uniformidade das camadas de cristal.Como resultado, alcançaram uma eficiência de conversão energética de 16,09% e deram um passo mais perto das aplicações práticas.
3. Planejamento pós-evento Ao alcançar custos de processo mais baixos e peso mais leve dos módulos de perovskita de grandes áreas, a NEDO e a Panasonic planejarão abrir novos mercados onde as células solares nunca foram instaladas e adotadas.Com base no desenvolvimento de vários materiais relacionados às células solares de perovskita, a NEDO e a Panasonic pretendem alcançar alta eficiência comparável às células solares de silício cristalino e aumentar os esforços para reduzir os custos de produção para 15 ienes/watt.
Os resultados foram apresentados na Conferência Internacional Ásia-Pacífico sobre Perovskitas, Fotovoltaica Orgânica e Optoeletrônica (IPEROP20) no Centro Internacional de Conferências Tsukuba.URL: https://www.nanoge.org/IPEROP20/program/program
[Nota]*1 Célula solar de perovskita Uma célula solar cuja camada absorvente de luz é composta de cristais de perovskita.*2 Net Zero Energy Building (ZEB) ZEB (Net Zero Energy Building) é um edifício não residencial que mantém a qualidade ambiental interna e alcança conservação de energia e energia renovável através da instalação de controle de carga de energia e sistemas eficientes, em última análise. equilíbrio anual de base energética para zero.*3 Eficiência de conversão de energia de 25,2% O Instituto de Pesquisa de Tecnologia Química da Coreia (KRICT) e o Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) anunciaram em conjunto um recorde mundial de eficiência de conversão de energia para baterias de pequenas áreas.Melhor desempenho de célula de pesquisa (revisado em 11/05/2019) – NREL*4 Desenvolvimento de tecnologias para reduzir o custo de geração de energia a partir de geração de energia fotovoltaica de alto desempenho e alta confiabilidade – Título do projeto: Redução do custo de geração de energia a partir de alto desempenho , geração de energia fotovoltaica de alta confiabilidade Desenvolvimento de tecnologia/Pesquisa inovadora em novas células solares estruturais/Produção e pesquisa inovadoras de baixo custo – Tempo do projeto: 2015-2019 (anual) – Referência: Comunicado de imprensa emitido pela NEDO em 18 de junho de 2018 “O a maior célula solar do mundo baseada no módulo fotovoltaico de perovskita de filme” https://www.nedo.go.jp/english/news/AA5en_100391.html*5 Eficiência de conversão de energia 16,09% Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Industrial Avançada do Japão O valor da eficiência energética medido pelo método MPPT (método Maximum Power Point Tracking: um método de medição que está mais próximo da eficiência de conversão em uso real).
A Panasonic Corporation é líder global no desenvolvimento de diversas tecnologias e soluções eletrônicas para clientes de negócios de eletrônicos de consumo, residenciais, automotivos e B2B.A Panasonic celebrou o seu 100º aniversário em 2018 e expandiu os seus negócios globalmente, operando atualmente um total de 582 subsidiárias e 87 empresas associadas em todo o mundo.Em 31 de março de 2019, suas vendas líquidas consolidadas atingiram 8,003 trilhões de ienes.A Panasonic está comprometida em buscar novos valores por meio da inovação em cada departamento e se esforça para usar a tecnologia da empresa para criar uma vida melhor e um mundo melhor para os clientes.
Horário da postagem: 10 de janeiro de 2024