出典: imec-int.com
EnergyVille のパートナーである imec は、キプロス大学と協力して、ペロブスカイト太陽電池モジュールの屋外での長期安定性を実証しました。
4cmのミニモジュール2imec/EnergyVille で開発されたこのモジュールは、キプロスの実際の条件で 2 年間にわたって包括的に評価され、1 年後でも 78% という驚くべき電力効率の維持率が得られました。現在のペロブスカイト太陽電池モジュールでは、この維持率は数週間しかありません。これらの有望な発見は、ペロブスカイト太陽電池の商業化を現在妨げている安定性の問題に対処する最初の実際の結果の1つです。
過去 10 年間にわたり、メタルハライド ペロブスカイトは、その独特の光学的および電子的特性により、次世代太陽電池 (PV) 電池の有望な材料として浮上してきました。材料と工学の進歩により、これらのセルの電力変換効率 (PCE) は急速に向上しました。
しかし、湿気、光、熱によって劣化するため、安定性の課題が依然として広範な導入に対する主な障害となっています。太陽光照射を継続的に模倣する制御された環境での標準的な屋内テストは、現実のパフォーマンスの代用としてのみ機能します。光、温度、天候の変化などの環境条件は、セルの性能に影響を与えます。それにもかかわらず、モジュールではなく主に小型セルに焦点を当てて、ペロブスカイト太陽光発電の屋外性能を調査した研究グループはほんの一握りです。
過去 2 年間にわたり、imec はペロブスカイト PV モジュールの屋外性能に関する包括的な研究を実施しました。 4cmのミニモジュール2imo-imomec ハッセルト大学とベルギーの imec/EnergyVille で開発され、キプロス大学と協力してテストされました。
最も耐久性のあるモジュールは、キプロスの屋外で 1 年間放置された後でも、初期 PCE の 78% を保持していました。これは、そのような屋外効率が数週間から数か月しか維持されない現在のペロブスカイト太陽電池モジュールと比較して、その安定性が有望であることを示しています。屋外のセットアップのおかげで、日中のパフォーマンス低下と夜間の回復という一貫したパターンも発見されました。さらに、豊富なデータにより機械学習モデルによる探索が可能になり、実際の出力との強い相関関係が示され、将来のパフォーマンス予測の可能性が強調されました。
「この研究は、現実世界の状況におけるペロブスカイト太陽電池モジュールの劣化を理解する上での大きな進歩を示しています。大型化を念頭に設計された当社のミニモジュールの効率がさらに向上することで、これらの発見は、太陽電池モジュールの商業化への道を加速することができます。」この有望な技術は」と述べたトム・アーナウツ, imec/UHasselt/EnergyVille の研究開発マネージャー。
さまざまな気候帯にわたる劣化挙動についてより深い洞察を得るために、モジュールはブリュッセルの雨の多い気候、ニューメキシコの乾燥した砂漠、マドリッドとフライブルクの穏やかな気候でも評価されます。
この発見は、ACS Energy Letters に掲載されている記事「2 年間の屋外モニタリングに基づくペロブスカイト モジュールの日内変化と機械学習分析」に詳しく説明されています。
この研究は、TESTARE プロジェクトを通じて欧州連合から一部資金提供を受けました (助成金 ID: 101079488)。
