KAWASAKI, Japon et OSAKA, Japon–(BUSINESS WIRE)–Panasonic Corporation a réalisé le module solaire à pérovskite le plus haut au monde en développant une technologie légère utilisant des substrats en verre et des méthodes de revêtement de grandes surfaces basées sur l'impression à jet d'encre (surface d'ouverture 802 cm2 : longueur 30 cm x largeur 30 cm x 2 mm d'épaisseur) Efficacité de conversion énergétique (16,09 %).Ceci a été réalisé dans le cadre d'un projet de l'Organisation japonaise de développement des technologies industrielles des nouvelles énergies (NEDO), qui travaille à « développer des technologies pour réduire les coûts de production d'électricité grâce à une production d'énergie photovoltaïque à haute performance et haute fiabilité » afin de promouvoir l'utilisation généralisée de l'énergie photovoltaïque. production d'énergie solaire universelle.
Ce communiqué de presse contient du contenu multimédia.Le communiqué de presse complet est disponible sur : https://www.businesswire.com/news/home/20200206006046/en/
Cette méthode de revêtement par jet d'encre, qui peut couvrir de grandes surfaces, réduit les coûts de fabrication des composants.De plus, ce module de grande surface, léger et à haut rendement de conversion peut permettre une production d'énergie solaire efficace dans des endroits tels que les façades où il est difficile d'installer des panneaux solaires traditionnels.
À l'avenir, NEDO et Panasonic continueront d'améliorer les matériaux des couches de pérovskite pour atteindre des rendements élevés comparables aux cellules solaires en silicium cristallin et développeront une technologie pour des applications pratiques sur de nouveaux marchés.
1. Contexte Les cellules solaires au silicium cristallin, les plus utilisées au monde, ont trouvé des marchés dans les secteurs japonais de l'énergie solaire à grande échelle, des installations résidentielles, industrielles et publiques à grande échelle, à l'échelle du mégawatt.Pour pénétrer davantage ces marchés et accéder à de nouveaux marchés, il est essentiel de créer des modules solaires plus légers et plus grands.
Les cellules solaires à pérovskite*1 présentent un avantage structurel car leur épaisseur, y compris la couche de production d'électricité, ne représente qu'un pour cent de celle des cellules solaires en silicium cristallin, de sorte que les modules en pérovskite peuvent être plus légers que les modules en silicium cristallin.La légèreté permet une variété de méthodes d'installation, comme sur les façades et les fenêtres à l'aide d'électrodes conductrices transparentes, ce qui pourrait contribuer à l'adoption généralisée de bâtiments à énergie nette zéro (ZEB*2).De plus, étant donné que chaque couche peut être appliquée directement sur le substrat, elles permettent une production moins coûteuse par rapport aux technologies de processus traditionnelles.C’est pourquoi les cellules solaires à pérovskite attirent l’attention en tant que prochaine génération de cellules solaires.
D'autre part, bien que la technologie pérovskite atteigne un rendement de conversion énergétique de 25,2 %*3 équivalent à celui des cellules solaires en silicium cristallin, dans les petites cellules, il est difficile de répartir le matériau uniformément sur toute la grande surface grâce à la technologie traditionnelle.Par conséquent, l’efficacité de la conversion énergétique a tendance à diminuer.
Dans ce contexte, NEDO mène le projet « Développement technologique pour réduire les coûts de production d'électricité de la production d'énergie photovoltaïque à haute performance et haute fiabilité »*4 afin de promouvoir la diffusion de la production d'énergie solaire.Dans le cadre du projet, Panasonic a développé une technologie légère utilisant des substrats de verre et une méthode de revêtement de grande surface basée sur la méthode à jet d'encre, qui implique la production et le conditionnement d'encres appliquées sur des substrats pour modules solaires en pérovskite.Grâce à ces technologies, Panasonic a atteint le rendement de conversion d'énergie le plus élevé au monde, soit 16,09 %*5 pour les modules de cellules solaires en pérovskite (surface d'ouverture 802 cm2 : 30 cm de long x 30 cm de large x 2 mm de large).
De plus, la méthode de revêtement de grande surface utilisant la méthode à jet d'encre pendant le processus de fabrication contribue également à réduire les coûts, et les caractéristiques de grande surface, de légèreté et d'efficacité de conversion élevée du module permettent une installation sur des façades et d'autres zones difficiles à installer avec des méthodes traditionnelles. panneaux solaires.Production d'énergie solaire à haut rendement sur le site.
En améliorant le matériau de la couche de pérovskite, Panasonic vise à atteindre des rendements élevés comparables à ceux des cellules solaires en silicium cristallin et à créer une technologie ayant des applications pratiques sur de nouveaux marchés.
2. Résultats En se concentrant sur la méthode de revêtement par jet d'encre capable de recouvrir les matières premières avec précision et uniformité, Panasonic a appliqué la technologie à chaque couche de la cellule solaire, y compris la couche de pérovskite sur le substrat de verre, et a obtenu des modules de grande surface à haut rendement.Efficacité de conversion énergétique.
[Points clés du développement technologique] (1) Améliorer la composition des précurseurs de pérovskite, adaptés au revêtement jet d'encre.Parmi les groupes atomiques qui forment les cristaux de pérovskite, la méthylamine présente des problèmes de stabilité thermique lors du processus de chauffage lors de la production des composants.(La méthylamine est éliminée du cristal de pérovskite par la chaleur, détruisant ainsi certaines parties du cristal).En convertissant certaines parties de méthylamine en hydrogène formamidine, césium et rubidium avec des diamètres atomiques appropriés, ils ont découvert que la méthode était efficace pour la stabilisation des cristaux et contribuait à améliorer l’efficacité de la conversion d’énergie.
(2) Contrôle de la concentration, de la quantité de revêtement et de la vitesse de revêtement de l'encre pérovskite. Dans le processus de formation de film utilisant la méthode de revêtement à jet d'encre, le revêtement de motif est flexible, tandis que la formation de motifs de points du matériau et de la surface de chaque couche est essentielle.Pour répondre à ces exigences, en ajustant la concentration d'encre pérovskite à une certaine teneur et en contrôlant avec précision la quantité et la vitesse du revêtement pendant le processus d'impression, ils ont atteint une efficacité de conversion d'énergie élevée pour les composants de grande surface.
En optimisant ces technologies à l'aide d'un processus de revêtement lors de la formation de chaque couche, Panasonic a réussi à améliorer la croissance des cristaux ainsi que l'épaisseur et l'uniformité des couches de cristaux.En conséquence, ils ont atteint un rendement de conversion énergétique de 16,09 % et se sont rapprochés des applications pratiques.
3. Planification post-événement En réduisant les coûts de processus et en allégeant le poids des modules de pérovskite de grande surface, NEDO et Panasonic prévoient d'ouvrir de nouveaux marchés où les cellules solaires n'ont jamais été installées et adoptées.Sur la base du développement de divers matériaux liés aux cellules solaires à pérovskite, NEDO et Panasonic visent à atteindre un rendement élevé comparable aux cellules solaires en silicium cristallin et à intensifier leurs efforts pour réduire les coûts de production à 15 yens/watt.
Les résultats ont été présentés lors de la Conférence internationale Asie-Pacifique sur les pérovskites, le photovoltaïque organique et l'optoélectronique (IPEROP20) au Centre de conférence international de Tsukuba.URL : https://www.nanoge.org/IPEROP20/program/program
[Remarque]*1 Cellule solaire pérovskite Une cellule solaire dont la couche absorbant la lumière est composée de cristaux de pérovskite.*2 Bâtiment Net Zero Energy (ZEB) ZEB (Net Zero Energy Building) est un bâtiment non résidentiel qui maintient la qualité de l'environnement intérieur et réalise des économies d'énergie et des énergies renouvelables en installant un contrôle de la charge énergétique et des systèmes efficaces. bilan de base énergétique annuel à zéro.*3 Efficacité de conversion énergétique de 25,2 % L'Institut coréen de recherche en technologie chimique (KRICT) et le Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont annoncé conjointement un record mondial d'efficacité de conversion énergétique pour les batteries de petite surface.Meilleure performance des cellules de recherche (révisé le 11-05-2019) – NREL*4 Développer des technologies pour réduire le coût de la production d'électricité à partir d'une production d'énergie photovoltaïque haute performance et haute fiabilité – Titre du projet : Réduire le coût de la production d'électricité à partir de hautes performances , production d'énergie photovoltaïque de haute fiabilité Développement technologique/Recherche innovante sur de nouvelles cellules solaires structurelles/Production et recherche innovantes à faible coût – Durée du projet : 2015-2019 (annuel) – Référence : Communiqué de presse publié par NEDO le 18 juin 2018 « Le la plus grande cellule solaire au monde basée sur un module photovoltaïque à film pérovskite » https://www.nedo.go.jp/english/news/AA5en_100391.html*5 Efficacité de conversion énergétique 16,09 % Institut national japonais des sciences et technologies industrielles avancées La valeur de l'efficacité énergétique mesuré par la méthode MPPT (Maximum Power Point Tracking méthode : une méthode de mesure plus proche du rendement de conversion en utilisation réelle).
Panasonic Corporation est un leader mondial dans le développement de diverses technologies et solutions électroniques pour les clients des secteurs de l'électronique grand public, du résidentiel, de l'automobile et du B2B.Panasonic a célébré son 100e anniversaire en 2018 et a étendu ses activités à l'échelle mondiale, exploitant actuellement un total de 582 filiales et 87 sociétés associées dans le monde.Au 31 mars 2019, son chiffre d'affaires net consolidé atteignait 8 003 milliards de yens.Panasonic s'engage à rechercher une nouvelle valeur grâce à l'innovation dans chaque département et s'efforce d'utiliser la technologie de l'entreprise pour créer une vie meilleure et un monde meilleur pour ses clients.
Heure de publication : 05 décembre 2023