Investigación de alto rendimiento para la fabricación de productos orgánicos en rollo de alto

rendimiento y módulos fotovoltaicos de perovskita

Ponente: Doojin Vak | Empresa: CSIRO Manufacturing | Fecha: 14 - 15 Dic 2022 | Presentación completa

La fotovoltaica orgánica (OPV) y la fotovoltaica de perovskita híbrida orgánico-inorgánica (PePV) son tecnologías fotovoltaicas prometedoras que pueden fabricarse mediante impresión industrial rollo a rollo (R2R), que es una técnica de producción en masa ampliamente utilizada para productos de bajo coste. Estas tecnologías fotovoltaicas emergentes avanzan a pasos agigantados hacia las aplicaciones comerciales y las eficiencias de las células de laboratorio (19,2% para las OPV y 25,7% para las PePV) ya son lo suficientemente altas como para entrar en el mercado fotovoltaico. Sin embargo, la eficiencia de la energía fotovoltaica producida por R2R sigue estando por detrás de la alcanzada por las células de laboratorio campeonas. Esto se debe a que los materiales, los procesos y las configuraciones de los dispositivos desarrollados con fines de investigación no son fácilmente trasladables a la impresión R2R, por lo que se requiere una importante optimización de materiales y procesos para lograr la compatibilidad con procesos R2R escalables. El largo proceso de optimización ha retrasado la traslación de estas tecnologías al mercado, lo que ha hecho necesario un nuevo y revolucionario método de investigación.

Aquí presentamos una plataforma de investigación R2R automatizada para acelerar el progreso de las tecnologías de células solares fabricadas con R2R. Se desarrolló un recubridor R2R a medida para optimizar las formulaciones y los parámetros de fabricación, incluidas las condiciones de deposición, la velocidad de recubrimiento y la temperatura de recocido. Se introdujo una técnica de formulación in situ para fabricar más de 10.000 células únicas al día mediante operaciones no tripuladas, y también se ha desarrollado una unidad de medición fotovoltaica R2R automatizada para probar este número de células en un solo día. Este enfoque innovador ha permitido el rápido progreso de las células solares fabricadas con R2R, lo que ha dado lugar a dispositivos PePV y OPV fabricados con R2R sin vacío que han alcanzado PCEs del 17% y 10%, respectivamente, ambos PCEs récord en su clase, y con la tecnología aún mejorando rápidamente. Los parámetros optimizados también se han trasladado a la fabricación R2R de módulos de gran superficie. También se presentarán los últimos avances en la ampliación.

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