积水化学户外用薄膜型钙钛矿太阳能电池

积水化学工业将于2024年在大阪市启动薄膜型光伏电池"钙钛矿型电池"的验证实验。钙钛矿型太阳能电池十分轻薄,可以设置在汽车车顶及建筑物墙壁上。积水化学正利用半导体封装材料技术,开发保护发电层膜免受损伤和湿气影响且耐用性高的电池。还将在其他设施开展多次实验,计划2025年实现商业化。


户外用薄膜型太阳能电池

致力于薄膜型钙钛矿太阳能电池的开发。通过高生产率、高变换效率以及令室外且弯曲面上进行设置成为可能,努力实现可再生能源太阳能的进一步有效利用。

 

正在JR大阪站北侧建设的"Umekita(大阪)地下站"将成为验证地点。车站大楼计划2025年春季开业,2024年春季将设置太阳能电池,花大约1年时间测量日照量和发电量。积水化学工业正在考虑设置场所,候选地为车廊的屋顶等。

现在占主流的光伏电池为"单晶硅型",中国企业占有很高份额。钙钛矿型是2009年由日本的研究人员发明,中国和日本都在朝着实用化推进开发。钙钛矿结晶的发电层膜很薄,因此可以在薄膜上反

据说钙钛矿型的转换效率约为10%,只有硅型太阳能电池的一半左右,不过也有研究成果表明在特定条件下钙钛矿型的转换效率能达到25%左右。有望与硅型电池实现同等的转换效率,并且利用柔软的性质,还可以设置在硅型太阳能电池难以应用的墙壁和车顶等地方。

积水化学的钙钛矿型电池制作方法是一边打开卷状薄膜,一边涂布发电层和电极,从上面盖上其他薄膜后封装,然后再卷成卷状。利用保护半导体免受灰尘等影响的封装材料技术,可以防止损伤薄膜。

新一代技术开发负责人森田健晴说:"利用与印刷物一样的制造方法可以降低成本"。硅型太阳能电池为了支撑电池重量需要架台,但轻便的钙钛矿太阳能电池可以简化这一部分,还可以降低设置成本。

由于钙钛矿电池不耐潮湿等,森田健晴表示"日本国内厂商没有室外设置的实验案例"。已经在实验中确认钙钛矿电池具有相当于10年的室外耐用性。现在的转换效率为15%左右,今后将以耐用性为优势推进实用化。森田表示,"计划用于汽车等移动体的顶部和边侧等"。

商业化还面临一些课题。现在电池卷的宽度为30厘米,目标是达到1米。与并排设置30厘米的光伏电池相比,1米宽度的电池发电面积更大。因为接缝不发电。

电池卷的宽度增大时,保证良品率也会变难。森田表示,"我们可以生产向客户保证品质的量",但量产需要接近100%的成品率。验证实验还要找到适合钙钛矿电池轻软特性的设置技术。

日本经济新闻(中文版:日经中文网)臼井优衣

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现今钙钛矿电池的投资火热,但是距离规模化应用仍具有较大距离。在钙钛矿太阳能电池的性能和成本优势尚未完全实现的同时,硅基太阳能电池的效率不断提高,成本不断下降。钙钛矿太阳能电池能否战胜强大的晶硅,仍需要时间进行验证。设备方面,镀膜设备、涂布设备、激光设备、封装设备为钙钛矿电池制备四大设备,欢迎大家加入艾邦钙钛矿产业链上下游交流群。

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