日本電子制造商東芝已宣布,一種面積為703cm2的聚合物薄膜鈣鈦礦太陽能模塊可實現15.1%的能量轉換效率。該公司聲稱,這一結果是迄今為止任何大面積聚合物薄膜鈣鈦礦光伏模塊所報告的最高效率。
該裝置采用一種“一步涂層”方法制作——即使用改良油墨、薄膜干燥工藝和生產設備,形成一個均勻的鈣鈦礦層。據稱,該工藝可將MAPbI3鈣鈦礦層的沉積步驟減半,且在 5×5 cm2模塊上實現6米/分鐘的涂層速度——被該公司定義為滿足大規(guī)模生產要求的速度。
東芝公司此前開發(fā)了一種“兩步涂層”工藝——即首先在基材涂上一層碘化鉛(PbI2)油墨,然后涂上一層碘化甲基銨(MAI),形成MAPbI3層?!叭欢?,這種多步驟方法的涂層速度較低,且鈣鈦礦層經常出現未反應的部分,”東芝公司解釋稱,“另一種方案是‘一步涂層’工藝,即直接使用MAPbI3墨水。”
東芝公司用于生產薄膜鈣鈦礦太陽能電池模塊的印刷技術涉及使用樹脂薄膜(如聚對苯二甲酸乙二醇酯)來形成基板。該工藝使用一種可在低于150攝氏度溫度條件下產生的平面倒置電池結構。該公司通過研究有機薄膜太陽能電池,開發(fā)出一種彎月面印刷技術,成功地形成了一層均勻的甲基銨碘化鉛薄膜。該公司表示,通過降低不同電池之間的差異程度,該工藝可提高電池板的效率。
東芝公司表示,這種柔性輕量化面板適用于難以安裝傳統(tǒng)晶體硅模塊的位置,如低承重的屋頂和辦公室窗戶。“東芝公司估計,如果將新的鈣鈦礦光伏模塊安裝在東京高達164.9 km2(約相當于東京所有建筑的屋頂表面積)的屋頂上,將產生相當于東京家庭年用電量三分之二的電力,” 制造商進一步解釋稱。
展望未來,該公司表示其希望將模塊面積擴大到900cm2,實現近20%的效率。“若實現這些目標,鈣鈦礦光伏模塊的制造成本可降至大約$0.14/W,”該公司表示。
來源:pvmagazine