Новая технология производства мини-перовскитовых солнечных модулей с 16,06%-ным КПД.
Американо-тайваньская исследовательская группа создала новый метод покрытия, который, как они утверждают, может применяться в массовом производстве мини-перовскитных панелей. Ученые использовали сульфолан в качестве добавки в прекурсоре перовскита для преобразования перовскитной фазы по новому пути реакции. Они продемонстрировали мини-модуль с коэффициентом преобразования мощности 16,06% и активной площадью 36,6 см2.
Группа ученых из Лос-Аламосской национальной лаборатории Министерства энергетики США и Национального университета Тайваня (NTU) разработала новый технологический процесс производства мини-перовскитовых солнечных модулей, который, как утверждается, преодолевает ключевые трудности в крупномасштабном производстве.
«Выравнивание стоимости электроэнергии (LOCE) от солнечного модуля включает в себя эффективность преобразования энергии, срок службы модуля и стоимость производства», — сказал соавтор исследования Ли Ванг (Leeyih Wang) в интервью журналу pv. «Мы считаем, что наше исследование предоставило решение для всех трех факторов, так как демонстрация высокой эффективности и значительно увеличенного срока службы нашего модуля может способствовать снижению LCOE».
Технология производства основана на одностадийном методе нанесения покрытия с использованием сульфолана, который является диполярным апротическим промышленным растворителем, широко используемым в нефтедобыче и нефтепереработке. «Мы вводим сульфолан в качестве добавки в прекурсор перовскита для конвертации перовскитной фазы по новому способу реакции, обеспечивающему высокую степень гибкости для крупномасштабной переработки кристаллических слоев перовскита с высокой степенью однородности», — поясняют ученые.
Добавление сульфолана в прекурсор перовскита, по мнению исследователей, расширяет окно обработки с девяти до 90 секунд, образуя высококристаллические, компактные слои на большой площади, при этом в меньшей степени зависящие от условий обработки. «Расширение окна обработки в антисольвентном пути имеет важное значение для перевода процесса в промышленное производство для изготовления перовскитных модулей», — рассказал соавтор Хсинхань Цай журналу pv. «Это позволяет гибко подходить к масштабированию технологических процессов без ущерба для производительности устройства». Крупномасштабное производство также может выиграть от увеличенного временного интервала, позволяющего повысить устойчивость к производственным ошибкам и изменениям окружающей среды, добавил он.
Благодаря предложенной технологии производства, американо-тайваньская группа смогла продемонстрировать мини-модуль с коэффициентом преобразования мощности 16,06% и активной площадью 36,6 см2. «Более того, это метод для значительного повышения выхода продукции, который может таким образом поддерживать высокий уровень производства, что является важным фактором для снижения стоимости производства», сказал исследователь Wanyi Nie. Команда также смогла изготовить мини-модуль с активной площадью 36,6 см2 и эффективностью 17,58%.
Академики заявили, что также успешно проверили свой метод, так же как и считают, что предшественник может быть адаптирован к инструментам изготовления промышленности, таких как процесс Roll-Roll. «В настоящее время мы обрабатываем только на лабораторном уровне», — сказал CO-Aouthor Hsin-Hsiang Huang. «Оценка производственной линии на солнечных элементах Перовскита через этот новый маршрут реакции продолжается». Он считает, что более воспроизводимые перовскитные слои с высоким единообразием в большом масштабе могут быть реализованы.