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 Gel ve 2010, 16-18 Meet Bize de Şubat Eilat Konferansı.
23/07/09 Doğum 3GSolar Economist.
21/07/09 Doğum 3GSolar Video Reuters.
09/07/09 Doğum 3GSolar Madde Reuters.
03/12/08 İsrail şirketi teknoloji güneş nesil lider gelecek.
25/09/08 Kamerun Bakanı ofis ziyaretleri 3GSolar.
22/09/08 3GSolar Kağıt Fuar ve Sunan de 10 Çin Solar PV Konferansı.
16/04/08 Online Globes - Silikon Solar olmadan.
3GSOLAR AT BOYA GÜNEŞ HÜCRE SON GELİŞMELER
Dr Jonathan Goldstein tarafından, Dr Ilya Yakupov ve Barry Breen
ÖZET:
Boya güneş pilleri (DSCs) 1 temelinde geleneksel silikon hücrelere daha ucuz bir alternatif sunuyoruz. malzemelerin fatura ve 2 (dökme titanyum toz silikon yerine fotoaktif maddedir). işlem maliyetleri (serigrafi ve vakum biriktirme yerine havada fırın tedavi). Ayrıca, küçük bir araştırma boya hücreleri bir güneş aydınlatma altında% 10'dan fazla umut verici enerji dönüşüm verimleri olan çeşitli geliştiriciler tarafından bildirilmiştir. Pek çok gelişimsel boya hücreleri, ancak büyütmek var, verimlilik ve istikrar sınırlamalar olduğunu ticarileştirilmesi engel var. Burada özünde, korozyona dayanıklı, sağlam akım toplama ızgara istikrar artmış olması ve azaltılmış fire ile geniş bir alana boya hücreleri ölçek büyütme sağlayan geliştirilmiş yeni bir tarif 3GSolar Ltd (eski Orionsolar Ltd) ve yaklaşıma göre hücre aktif alan. ve cam tabanlı 225 cm tam bir ticari tek hücre boyutuna büyütülüyor edilmiştir Bizim prototip boya hücreleri, şu anda bir güneş altında% 5.2 verim verir. Biz sürekli, titanyum ve diğer hücre bileşenlerinin optimizasyonu yaparak hücre verimlilik ve dayanıklılık kadar Ramping ve 2008 yılı sonuna kadar hücre ve modül pilot üretime doğru zamanlama açık. Bu yazıda ilk sonuçlar, ölçek büyütme üzerine imalat ve boyutunun tam boy prototip cam tabanlı tek boya hücreleri korozyona dayanıklı sağlam akım kolektörleri birleştiren 225 cm performans sunulmaktadır.

1. GİRİŞ
Düşük maliyetli PV için 1.987 teklif bir rota Michael Graetzel kendi icadı (1) Boya hücreleri beri sadece hammadde ucuz olduğu için (titanyum dioksit toz ana fotoaktif malzemedir ve bu boya ve diş macunu kullanılan bir meta malzeme) ama aynı zamanda hücre üretim potansiyeli düşük maliyetli (baskı ve fırında havada) 'dir. pahalı malzemeler (saf silisyum gibi) veya PV diğer türleri gibi pahalı üretim yöntemleri (vakum veya doping) gerek yoktur. Birçok şirket ve araştırma grupları PV boya hücrelerde aktiftir. Ancak ticarileştirilmesi büyütmek, malzeme ve istikrar sorunları nedeniyle ertelenmişti. Bu yazıda düşük maliyetli hücreler yeni bir rota göstermektedir.

2. BOYA HÜCRE ŞEMASI VE ÇALIŞMA MEKANİZMASI
Şekil 1'de bir klasik PV boya hücre (DSC) ve önerilen bir işletim mekanizmasının bileşenleri gösteren şematik bir. Photoanode (ışık kaynağı bakan) olan iç yüzeyi bir cam levha olduğunu

saydam iletken kalay oksit (TCO) ince bir tabaka ile kaplanmıştır. Üzerine bu katman üzerinde hassasiyetini boya bir tek tabakalı emilir nanokristal titanyum dioksit (20 nanometre hakkında tanecik boyutu) bir kaç mikron kalınlığında gözenekli tabaka sinterlenir. Hücre de / tri-iyodür çift iyodür dayalı bir redoks türü içeren bir elektrolit ve elektrot (katot) katalizör kaplı bir iletken kalay oksit tabakası ile bir cam levha oluşan içerir. Iki cam levha kenarlarında kapatılmış ve harici yük çıkarmak geçerli TCO katman ekstremitelerde üzerinden gerçekleştirilir. Hafif plastik boya hücreleri de yapılabilir ama kötü verimlilik ve hayatım var.
Bir hassaslaştırıcı boya molekülü (kaplama titanyum dioksit partikül) etkileyen bir foton görünür ışık için titanyum dioksit aktivasyonuna neden olur ve etkin bir boya molekülü geride bırakarak, titanyum dioksit iletim bandı girmek için bir elektron verir. Elektron TCO katmanı üzerinden hücre (titanyum dioksit desteklediği) dışarı geçer ve yük üzerinden faydalı işler, yeniden elektrot aracılığıyla hücreye girerek. elektrolit içinde sayaç, tri-iyodür üzerinde katalizör varlığında ve iyodür indirgenir iyodür buna arka üç iyodür için aktif boya molekülü de yükseltgenir. Boya molekülü böylece sigara aktive devlet sonraki foton için hazır döner.



Şekil 1: Boya Hücre şematik ve Çalışma Mekanizması

Yukarıdaki türden Küçük araştırma cam tabanlı boya hücreleri (1sq cm genellikle aşağıdaki alanlarda) bir güneş aydınlatma altında% 10'dan fazla umut verici enerji dönüşüm verimleri olan çeşitli geliştiriciler tarafından bildirilmiştir. Bu hücrelerde Rutenyum temelli hassasiyetini boyası kullanan Hücre açık devre gerilimi 700mV ve kısa devre akımları üzerindedir ² cm başına 20mA aşan vardır.

3. BÜYÜK ALANI BOYA HÜCRELERİ İÇİN 3GSOLAR YAKLAŞIM
Birçok işçi tarafından küçük hücreleri ile cesaret verici sonuçlar rağmen, (~ 200 sq cm) zor kanıtlamıştır pratik boyutlarının daha büyük hücreler kadar ölçeklendirilebilir. Temelde, bir boya hücrede tek başına iletken cam kullanma imkanı sağlar etkili geçerli tasarım hücre ayak izi alanları ve kenar efektleri mühür nedeniyle sık sık üzerinden% 30 atıkların uzun, dar hücre-off yalnızca almak. Girişimleri akım çekilme ve hücre elektrolit içinde iyot ve boya üzerinde gümüş zehirlenmesi etkisiyle nedeniyle gümüş korozyona uzun vadede başarılı olmamıştır geniş, geniş bir alana tek hücrelerin yapı izin hücrede gümüş iletken kullanmak . gümüş ızgaraları polimer tabakası tarafından korunan bile veya tamamen pratik üretiminde iğne delikleri önlemek mümkün değildi sır ve gümüş aşınmıştır. 3GSolar İsrail (eski Orionsolar) olarak kullanmak için yetenekli bir platform olarak (2,3) gümüş içermeyen özel sağlam iletken bir sistem geliştirdik geçerli take-off malzemeler özünde hücre elektrolit atıl olan geniş bir alan hücreler arası. Tek büyük bir alan hücreler ve bir modül monte elektrikle bağlantılı, mühürlendi.
Şu anda biz, ama hücre prototip bina ve test aşamasında olan tam boyutlu için yakın vadede hedefi düşük maliyetli uygulamalar için (15cm x 15cm veya 11cm x 20cm) hücrelerinin üç ana parametre karşılamak için:
1. (% 7 modül düzeyinde verimlilik sağlayan) hücre düzeyinde% 7.5 hücresi verimliliği
2. 7 yıl ömür boyu garanti
3. 70 $ malzeme ve işçilik faturası için metrekarelik başına.
Bu yıl ölçekli boya hücre bitkide bir 8MW için 1,40 $ zirve watt başına bizim ilk üretim maliyet hedefi ile tutarlıdır. Bu rakip silikon ve boya hücreleri için hammadde düşük maliyetli (titanyum vs silikon) sadece nedeniyle ince film PV sistemleri, yarısından daha az maliyetli ama böyle bir tesis oluşturmak için gerekli yatırım için çok daha küçük olduğu dikkat vakum işleme ve teknolojisi (ekran-baskı ve hava aktif katmanları pişirme) sadeliği özgürlük nedeniyle rakip sistemleri. Bu üretim maliyetinin altında 1 $ zirve watt başına birden fazla bitkisel üretimde ölçek ekonomileri ve yeni malzemelerin birleşme yoluyla hücre verimliliği artan artış (boyalar veya titanyum macunlar gibi) ve süreçlerle tabanlı düşmesi bekleniyor.

4. DENEYSEL SONUÇLAR
Şek. 2 kalay oksit cam sağlam akım kolektörleri ile donatılmış oluşan tam boyutunu 3GSolar anot plakası (boyutu 11cm x 20cm) gösterir. gösterilen plaka sinterleme ve rutenyum boya ile boyanarak ardından, titanyum kaplı olmuştur. Güçlü akım kollektörleri kaybı olmadan sinterlenmiş olabilir



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

mevcut aktif alan iletkenliği veya hücre elektrolit korozyon direnci ve vermek düşük gölgeleme (şu ~% 7). Hücre, polimer ile sızdırmazlık ağızlı, düz cam kapaklı kapsayan bir elektrot boya kaplı anot üzerine juxtaposing tarafından tamamlanmış ve elektrolit ile doldurma. Piyasada bulunan elektrolit kullanılır. büyük hücre alanı nedeniyle, jant mühür ve hücre yüz nispeten küçük bir kısmını kaplıyor hücre geometrik alanının yaklaşık% 90 tane eski DSC tasarımlar üzerinde, önemli bir gelişme aktif yapılabilir. Şek. 3 sağlam iletkenler (225 cm) ile tam bir boyut prototip hücre gösterir.



Şek. 3: pilot üretim için prototip
- Sağlam iletkenler ile tam boy 225 cm hücre

Şek. 4 tane güneş aydınlatma altında Tam boy 225 cm prototip tek hücre sağlam iletkenleri ile teçhiz için IV eğrisi gösterir .. Açık devre gerilimi 721mV, kısa devre akımı 11,7 mA / cm ², faktör% 62 ve verimliliği% 5.2 doldurun. Mevcut maksimum hücre alınan 2.6A ve bu bir dünya rekoru tek bir boya hücre için geçerli olduğuna inanılıyor.



Şek. 4: elde bir güneş altında% 5.2 verim
sağlam iletkenler ile 225 cm hücre için

pillerinde kullanılan güçlü iletkenler tutarlı, hızlandırılmış test olağanüstü kararlılık gösteriyoruz



İncir: 5 Devam eden kilo kaybı testi, tam boy 85 C'de tutulan 225 cm hücre

ile hücre yaşam süreleri 10 yılı geçmeyen. Rim olarak Şekil 85 C de kilo kaybı testleri ile teyit ediliyor seçilen polimerler kullanarak hücrelerde etkili sızdırmazlık. Devam eden bir test için 5. Biz de bir açık Çatı İstasyonu (Şekil 6) modülleri ve yaşam testi içine tek hücreler montaj vardır.



Şek. 6: Çatı İstasyon modülü test

5. EK İŞ
Biz sürekli 2008 yılı sonuna kadar hücre ve modül pilot üretime geçmeden bir gol ile, verimlilik ve dayanıklılık kadar Ramping, bizim prototip rafine devam ediyoruz.

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