Flexibele roll-to-roll perovskiet zonnecellen raken recordefficiëntie
Maart 10, 2017 // Door Nick Flaherty
Een pan-Europese samenwerking heeft een record van 12.6% bereikt voor flexibele roll-to-roll zonnecellen met behulp van perovskiet materialen.
Solliance, een groep onderzoekscentra en bedrijven uit Nederland, België en Duitsland met Solartek, Dyesol en Panasonic, heeft een industrieel toepasbaar roll-to-roll-proces gebruikt voor de productie van deze cellen, wat de weg effent voor een versnelde marktintroductie.
Perovskiet-microkristallen zijn een veelbelovend materiaal voor het produceren van dunne zonnecellen met een hoge opbrengst. Ze kunnen worden verwerkt tot dunne, lichtgewicht en mogelijk semi-transparante modules die uiteindelijk in bouwmaterialen kunnen worden geïntegreerd. Solliance en haar onderzoekspartners richten zich op schaalbare, industriële processen voor de productie van modules met een groot oppervlak en worden uiteindelijk geïntegreerd in een breed scala aan PV-systemen.
De huidige wereldrecordefficiëntie van een kleine, op perovskiet gebaseerde PV-cel op labschaal is 22.1%, terwijl andere roll-to-roll-technologieën met organische kleurstoffen 13% hebben bereikt.
"De uitdaging is om perovskietcellen op te schalen naar grotere, industrieel vervaardigde modules met een hoog rendement en een lange levensduur tegen lage kosten", zegt Ronn Andriessen, programmadirecteur bij Solliance. "Deze 12.6% R2R opgeschaalde zonnecellen op perovskietbasis zijn een eerste en belangrijke stap in deze ontwikkeling. Met dit resultaat zijn we ervan overtuigd dat we de opgeschaalde perovskiet-gebaseerde PV-module-efficiëntie snel kunnen verhogen tot meer dan 15% door gebruik te maken van goedkope materialen en processen. Bovendien werken we er hard aan om de stabiliteit van deze apparaten onder reële operationele omstandigheden te verbeteren. "
Het roll-to-roll (R2R) proces is ontwikkeld voor zowel het elektrontransport als de perovskietlagen op de nieuwe Solliance dual R2R-coatinglijn, zoals ontwikkeld door Solliance met haar partners VDL Enabling Technologies Group (ETS VDL), Smit Thermal Solutions en Bosch Rexroth. De in-line roll-to-roll coating-, droog- en gloeiprocessen werden uitgevoerd met een lineaire snelheid van 5 m / min op 30-brede commerciële PET / ITO-folie en onder omgevingsomstandigheden. Na het toepassen van 0.1cm2 bereikt de 12,6cm5 een maximale efficiëntie tot 120%, gemeten onder maximale power point tracking-omstandigheden gedurende XNUMX minuten. Alle processtappen op deze roll-to-roll-lijn zijn uitgevoerd met XNUMX ° C. Dit toont de hoogvolumeproductie van deze nieuwe opkomende dunne-film PV-technologie.