und Perowskit-PV-Module
Sprecher: Doojin Vak | Unternehmen: CSIRO Manufacturing | Datum: 14 - 15 Dez 2022 | Vollständige Präsentation
Die organische Photovoltaik (OPV) und die organisch-anorganische Hybrid-Perowskit-Photovoltaik (PePV) sind vielversprechende PV-Technologien, die im industriellen Rolle-zu-Rolle-Druckverfahren (R2R) hergestellt werden können, einem weit verbreiteten Massenproduktionsverfahren für kostengünstige Produkte. Diese aufstrebenden PV-Technologien haben spannende Fortschritte auf dem Weg zu kommerziellen Anwendungen gemacht, und die Wirkungsgrade der Laborzellen (19,2 % für OPV und 25,7 % für PePV) sind bereits hoch genug, um auf dem PV-Markt Fuß zu fassen. Allerdings liegt der Wirkungsgrad von R2R-produzierten PV-Zellen immer noch hinter dem Wirkungsgrad von Champion-Laborzellen zurück. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die für Forschungszwecke entwickelten Materialien, Prozesse und Gerätekonfigurationen nicht ohne Weiteres auf den R2R-Druck übertragbar sind, wobei erhebliche Material- und Prozessoptimierungen erforderlich sind, um eine Kompatibilität mit skalierbaren R2R-Prozessen zu erreichen. Der zeitaufwändige Optimierungsprozess hat die Umsetzung dieser Technologien in den Markt verzögert, so dass eine neue, revolutionäre Forschungsmethode erforderlich wurde.
Hier stellen wir eine automatisierte R2R-Forschungsplattform vor, die den Fortschritt von R2R-gefertigten Solarzellentechnologien beschleunigen soll. Es wurde eine maßgeschneiderte R2R-Beschichtungsanlage entwickelt, um die Formulierungen und Herstellungsparameter zu optimieren, einschließlich der Ablagerungsbedingungen, der Beschichtungsgeschwindigkeit und der Ausheiztemperatur. Es wurde eine In-situ-Formulierungstechnik eingeführt, mit der über 10.000 einzelne Zellen pro Tag im unbemannten Betrieb hergestellt werden können, und es wurde eine automatisierte R2R-PV-Messeinheit entwickelt, mit der diese Anzahl von Zellen an einem einzigen Tag getestet werden kann. Dieser innovative Ansatz ermöglichte den raschen Fortschritt von R2R-gefertigten Solarzellen, was zu vakuumfreien R2R-gefertigten PePV- und OPV-Geräten führte, die PCEs von 17 % bzw. 10 % erreichten, was beides Rekord-PCEs in ihrer Klasse sind, und das bei einer immer noch schnell verbesserten Technologie. Die optimierten Parameter wurden auch auf die R2R-Fertigung von großflächigen Modulen übertragen. Die jüngsten Fortschritte beim Upscaling werden ebenfalls vorgestellt.
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