3Gsolar - Dye Solar Cell (DSC) Technology Developing Low-Cost Solar Modules

3Gsolar - Dye Solar Cell (DSC) Technology Developing Low-Cost Solar Modules
HaberHaber Arşivi
04/01/10 Gelin ve Eilat Konferansı, 16-18 , 2010 Şubat at Bizimle tanışın.
23/07/09 3GSolar üzerinde Economist.
21/07/09 3GSolar günü Reuters'e Video.
09/07/09 3GSolar günü Reuters'e Makale.
03/12/08 güneş teknolojisi İsrail şirket önde gelen nesil.
25/09/08 Kamerun Bakanı 3GSolar ofis ziyaretleri.
22/09/08 3GSolar Kağıt 10 Çin Solar PV Konferansı & Fuarı'nda Sunan.
16/04/08 Güneş Silicon Without - Globes Online.
3GSOLAR AT BOYA Güneş Pilleri IN SON GELİŞMELER
Dr Jonathan Goldstein tarafından , Dr Ilya Yakupov ve Barry Breen
ÖZET:
Boya güneş pilleri ( DSCs ) geleneksel silisyum hücrelerin 1 temelinde daha ucuz bir alternatif sunuyoruz. malzemelerin (bulk titania tozu bill silikon yerine fotoaktif malzeme ) ve 2 . vakum biriktirme yerine havada işlem maliyetleri ( serigrafi ve fırın tedavi) . Ayrıca, küçük bir araştırma boya hücreleri çeşitli geliştiriciler bir Paz aydınlatma altında % 10'dan fazla umut verici enerji dönüşüm verimi alarak bildirilmiştir. , Verimlilik ve istikrar sınırlamalar olduğunu ticarileştirilmesi engellediğini Birçok gelişimsel boya hücreleri Ancak büyütmek var. 3GSolar Ltd (eski Orionsolar Ltd yaklaşım ) burada , bu ölçek -up geniş bir alana boya hücreleri sağlayan güçlü akım toplama grid geliştirilen bir roman , içsel korozyona dayanıklı , açıklanan göre istikrar artmış olması ve düşük israf ile hücre aktif bölgesi. cam tabanlı ve 225 sq cm tam bir ticari tek bir hücre boyutuna kadar ölçekli edilmiştir anda bir güneş altında % 5.2 verim vermek Bizim prototip boya hücreleri . Biz sürekli titania ve diğer hücre bileşenleri optimizasyonu ile , hücre verimi ve dayanıklılığı yokuş yukarıya ve hücreleri ve modüllerin pilot üretime yönelik programa 2008 yılı sonuna kadar vardır. Bu yazıda ilk sonuçları ölçek - up , imalat ve büyüklüğü tam boyutlu prototip cam tabanlı tek boya hücrelerin performansını 225 sq cm olduğu korozyona dayanıklı sağlam akım kolektörleri dahil sunulmaktadır.

1 . GİRİŞ
kendi icadı (1) Michael Graetzel tarafından 1987 yılında teklif düşük maliyetli PV bir rota başlangıç Boya hücreleri çünkü sadece hammadde ucuz ( titanyum dioksit tozu ana fotoaktif malzemedir ve bu bir meta malzeme boya ve diş macunu kullanılır ) vardır aynı zamanda hücre üretim potansiyel düşük maliyetli ( baskı ve hava fırında ) olduğunu . Orada saf silikon gibi pahalı malzemeler ( gerek ) ya da yüksek maliyetli üretim yöntemleri (hayır vakum veya doping ) PV başka tür gibidir . Birçok şirket ve araştırma grupları PV boya hücrelerinde etkindir. Ancak ticari ölçekli dolayı kadar ertelenmişti , malzeme ve stabilite problemleri. Bu yazıda düşük maliyetli hücrelere yeni bir rota göstermektedir.

2 . BOYA HÜCRE VE ÇALIŞMA MEKANİZMASI şematik
Şekil 1 klasik PV boya hücre (DSC bir şematik gösteren bileşenler) ve önerilen bir işletim mekanizmadır. photoanode ( ışık kaynağı bakan ) olan iç yüzeyi bir cam levha olduğunu

saydam iletken kalay oksit (TCO) ince bir tabaka ile kaplı edilmiştir. Üzerine bu katmanı nanokristal titanyum dioksit (20 nanometre yaklaşık büyüklüğünün kalın gözenekli layer) üzerinde hassasiyetini boya bir tek tabaka emilen bir kaç mikron sinterlenir. Hücre de elektrolit bir redoks tür iyodür üzerinde / tri- iyodür çift tabanlı ve bir karşı elektrot ( katot ) bir cam levha bir iletken kalay oksit tabakası katalizörü ile kaplı oluşan içeren içerir. iki cam levha kenarlarında tıkanmasını ve güncel harici yük çıkarmak TCO katman ekstremitelerde üzerinden . Hafif plastik boya hücreleri de yapılabilir ama kötü verimliliği ve hayatım var.
Bir foton bir hassasiyetini boya molekülü ( kaplama titanyum dioksit parçacık ) etkileyen görünür ışığa titanyum dioksit etkinleştirme nedenleri ve bir elektron titanyum dioksit iletim bandı girmek sağlayan bir aktif boya molekülü geride bırakarak . elektron dışarı hücrenin titanyum dioksit destekler TCO katmanı ( ile) geçer ve yük üzerinden faydalı işler yeniden karşı elektrot aracılığıyla hücre girme. elektrolit içinde sayaç , tri- iyodür üzerinde katalizör varlığında iyodür için azalır ve iyodür buna aktif boya molekülü geri tri- iyodür at yükseltgenir. boya molekülü böylece sigara aktif devlet sonraki foton hazır döner.



Şekil 1 : Boya Hücre ve Çalışma Mekanizması Şematik

Yukarıdaki türü çeşitli geliştiriciler bir Paz aydınlatma altında % 10'dan fazla umut verici enerji dönüşüm verimi alarak bildirilmiştir Küçük araştırma cam tabanlı boya hücreleri ( alanlar 1sq cm genellikle aşağıda) . Hücre açık devre gerilimleri gibi hücrelerde temel hassasiyetini boyalar rutenyum kullanarak 700mV ve kısa devre akımları üzerindedir sq cm başına 20mA fazla bulunmaktadır.

3 . BÜYÜK ALANI BOYA hücrelere 3GSOLAR YAKLAŞIM
uygulama boyutunda (~ 200 sq cm) daha geniş hücrelere kadar ölçekli birçok işçiler tarafından küçük hücreler ile cesaret verici sonuçlar rağmen zor kanıtlamıştır. Temel olarak, bir boya hücrede iletken cam tek başına kullanmak tasarımı genellikle hücre ayak izi alanları ve kenar efektleri mühür nedeniyle % 30 üzerinde atıkların dar hücreler, sadece uzun itibaren etkili akım kalkış sağlar. Girişimleri hücre akım çekme ve geniş bir alanı geniş tek hücre yapımını sağlamak başarılı uzun vadeli gümüş korozyon nedeniyle boya üzerinde hücre elektrolit içinde iyot ve gümüş zehirlenme etkisi ile henüz gümüş iletken kullanmak . Bile gümüş ızgaraları polimer tabakası tarafından korunan ya da tamamen pratik üretiminde iğne önlemek mümkün değildi sır ve gümüş aşınmış . 3GSolar İsrail (eski Orionsolar ) ( geliştirdik yılında 2,3) mevcut kalkış malzemeler özünde hücre elektrolit inert olan geniş bir alan hücrelerinden kullanmak için yetenekli bir platform olarak gümüş içermeyen özel sağlam iletken bir sistem . Bireysel geniş bir alan hücreler, monte mühürlü bir modül ve elektrik bağladı.
Halen biz hücre prototip bina ve test aşamasında , ama düşük maliyetli uygulamalar için tam boy ( 15cm x 15cm veya 11cm x 20cm ) hücreleri için yakın vadede hedefi üç ana parametre karşılamak için :
1 . hücre düzeyi ( % 7 modül düzeyinde verimliliği sağlayan az % 7.5 hücresi verimliliği )
2 . 7 yıl ömür boyu garanti
3 . $ 70 m² başına malzemelerin ve işçiliğin faturası için .
Bu yıl ölçekli boya hücre bitkide bir 8MW için 1,40 $ zirve watt başına bizim ilk üretim maliyet hedefi ile tutarlıdır. Bu titania vs silikon boya hücreleri ( hammadde düşük maliyet sadece yüzünden rakibi silikon ve ince film PV sistemleri, yarısından daha az maliyet) ama yatırım böyle bir tesis oluşturmak için gerekli notu çok için daha küçük vakum işleme ve teknoloji basitlik (ekran - baskı ve hava aktif tabakalarının pişirme özgürlük nedeniyle rakibi sistemleri). Bu üretim maliyetinin altında $ 1 pik watt ölçek ekonomileri birden fazla bitkisel üretim yapan ve boya veya titania macunlar gibi yeni malzemeleri ( dahil edilmesi yoluyla hücre verimlilik artan artırımı yoluyla başına ) ve işlemler düşmesi bekleniyor .

4 . DENEYSEL BULGULAR
Şekil . 2 tam boy 3GSolar anot plakası ( boyutu 11cm x 20cm ) oluşan gösterir kalay oksit cam sağlam mevcut kolektörler ile donatılmış . plaka gösterilen titania ile sinterleme ve rutenyum boya ile boyanması takip kaplı olmuştur. güçlü akım kolektörleri kaybı olmadan taşlanmış olabilir



Şekil . 2 : Anot plaka ( 20cm x 11cm ) ile
sağlam iletkenler, titania ve boya

hücre elektrolit olarak iletkenlik ve korozyon direnci ve mevcut aktif alan düşük gölgeleme (şu anda ~ % 7) vermek . hücre boya kaplı anot karşı elektrot üzerine juxtaposing tarafından kapsayan bir düz cam kapaklı , polimer mühürleme ağızlı, tamamlanmış ve elektrolit ile doldurma . Ticari elektrolit kullanılır. büyük hücre alanı nedeniyle, kenar mühür ve hücre yaklaşık 90 % geometrik alan hücre yüzü nispeten küçük bir kısmını kaplıyor aktif, çok önceki DSC tasarımları üzerinde önemli bir gelişme yapılabilir. Şekil . 3 sağlam iletkenler (225 sq cm) ile tam boy prototip hücre gösterir.



Şekil . 3 : pilot üretim için prototip
- sağlam iletkenler ile tam boy 225 cm ² hücre

Şekil . Bir Paz aydınlatma .. altında 4 gösterir tam boyutu için IV eğrisi 225 sq cm prototip tek hücre sağlam iletkenleri ile donatılmış açık devre gerilimi 721mV , kısa devre akımı 11,7 mA / cm ² , dolgu faktörü % 62 ve verimlilik % 5.2 olduğu . maksimum akım hücre alınan 2.6A ve bu bir dünya rekoru tek bir boya hücre için geçerli olduğuna inanılıyor .



Şekil . 4 : % 5.2 verim tek Paz elde altında
sağlam iletkenli 225 sq cm hücrenin

sağlam iletkenler hücreleri kullanılan hızlandırılmış test, tutarlı olağanüstü istikrar gösteriliyor



Şekil : 5 Sürekli kilo kaybı testi , tam boy 225 cm ² hücre 85 C düzenlenen

hücre ömürleri 10 yıl aşan . Şekil olarak hücrelerde Rim mühürleme etkili kilo kaybı testleri ile 85 C de teyit ediliyor seçilen polimerler kullanarak. 5 sürmekte olan bir test için . Ayrıca modüller ve yaşam testi içine bir açık hava Çatı İstasyonu (Şekil 6) tek hücre montajı bulunmaktadır.



Şekil . 6 : Test Çatı Station modülünün

5 . BAŞKA İŞ
Biz prototip hassaslaştırmak için , devam ediyoruz sürekli verim ve dayanıklılık yokuş yukarıya , hücreler ve modüllerin pilot üretim için 2008 yılı sonuna kadar devam bir gol .

6 . REFERANSLAR
[ 1 B. O'Regan ve M. Graetzel ] , Doğa 335 , 737 (1991)
[2] J. Goldstein , I. Markovich , A. Zaban ve L. Grinnis , Güneş Enerjisi Üretim, Sde Boqer , İsrail, Ekim 2005 tarihinde 13. Sempozyumu Bildiriler Kitabı .
[3] J. Goldstein , I. Yakupov ve B. Breen , Güneş Enerjisi Üretim, Sde Boqer , İsrail, Şubat 2007 tarihinde 14 Sempozyumu Bildiriler Kitabı .
Tüm hakları 3GSolar LTD aittir . © 2008 | Gizlilik PolitikasıShkedim Studio tarafından düzenlendi