Swansea Uni、世界初完全R2R プリンタプルペロブスカイト太陽電池

March, 31, 2023, Swansea--スワンシー大学は、ペロブスカイトソーラセル量産可能性を初めて解放するローコストで拡張性のあるカーボンインク形成を確立した。

R2R(roll-to-roll)プロセスでスロットダイ塗布を使い、同大学SPECIFIC Innovation and Knowledge Centreの材料エンジニアは、“fully printable”(完全プリント可能)ペロブスカイトフォトボルテイック(PV)を作製する方法を確立した。

チームは、デバイスがプリントされた後に、一般に、高価でスローな蒸発プロセスを利用し、適用されているゴールド電極に代わるものを探していた。

SPECIFICのシニアリサーチオフィサ、Dr David Beynonは、「カギは、適切な溶剤混合物の特定だった。下位層を分解することなく膜として乾くものである。
X線回折分析は、直交溶剤系配合の場合、カーボン電極インクがこれを可能にすることを示した。

この革新的層は､低温、高速で下層に連続的、適合的に適用できる」、

Photovoltaic Research Lead, Professor Trystan Watsonは、「ペロブスカイトソーラセルは、クリーンで、グリーンなエネルギーに向かう流れの中で大きな有望性を示している。十分に機能するデバイスを完全なインラインで製造できることで量産製造が容易になり、経済性が高まる。これは、商用化への大きなステップである。それは、ソーラインクが片端に加えられると他端からソーラセルが出てくる製造プロセスというアイデアを解き放つ」とコメントしている。

カーボン電極のデバイスは、従来の蒸着金電極と同等のPVパフォーマンスだった。これは、硬質ガラス基板上の小スケールデバイスの一部であり、パワー変換効率(PCE)は、13-14%、付加的利点は、より高い温度で効率がよく、長期安定性が優れていること。

20-m長のフレキシブル基板にプリントされた新しい完全R2Rコーティングされたデバイスの安定した電力変換効率は10.8%である。

SPECIFICのポスドク研究者、Dr Ershad Parvazianは、「このプロジェクトの最も重要な部分は、カーボンの全面的コーティング、R2R、ペロブスカイトPVを取り扱う新しいプロセスである。これは、容易に拡大できる」と説明している。

「今から数年で、これらのデバイスの効率が増加し、それらは完全にプリントできる見込である。この研究が、それを証明している」

ソーラセルの新しい世代は、開発者の固有の協力構造、スワンシー大学の化学者、材料化学者、エンジニアチームから、全てオンサイトで大きな利益を得ている。

わずか4年で、PVのこの革新的方法は、設計、作製、評価、詳細に分析され、適用され､改善された。世界中で、これまで以上に数百万メートルのソーラセルがプリンティング、インストールすることが可能になっている。
(詳細は、https://www.swansea.ac.uk/)