국립 고급 산업 과학 기술 연구소 (Nomaguchi Yuri 의장) (Nomaguchi Yuri 의장) (이하 "AIST"라고 언급), 바카라 사이트 광 발전 엔지니어링 리서치 센터 [Research Center Director Kondo Michio], Niki Sakae, Advanced Industrial Processing 및 고효율 팀, Ishizuka Naogo 부사장, LTOURI의 COLLABORTED Shigetaka] (이하 "Fujifilm"이라고 함)는 기판으로서 매우 효율적인 스테인레스 스틸 포일을 제공하기 위해통합 구조의 FlexibleCIGS 바카라 사이트 전지개발 하위 모듈
경량과 유연한 바카라 사이트 전지는 바카라 사이트 발전의 확산을 촉진하기위한 열쇠 중 하나로 관심을 끌고 있습니다 이번에는 금속 호일 기판에 대한 단열층을 형성하는 기술을 성공적으로 개발하고 CIGS 층에 대한 알칼리성 첨가 제어 기술을 개선했으며, 광전 전환 효율이 15%로 유연한 CIGS 바카라 사이트 전지를 성공적으로 개발했습니다 기판으로서 다목적이며 저비용 재료를 사용하여 고성능 바카라 사이트 전지의 실현은 적용 범위를 추가로 확장 할 것으로 예상된다
이 성과에 대한 자세한 내용은 6 월 19 일부터 24 일까지 (현지 시간) 2011 년까지 미국 시애틀에서 개최 될 제 37 차 전기 전자 및 전자 엔지니어 바카라 사이트 광 발전 전문가 회의 (37thIEEE-PVSC)에서 발표됩니다
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스테인리스 스틸 보드가있는 통합 유연한 CIGS 바카라 사이트 전지 서브 모듈 (10 cm x 10 cm)
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점점 더 심각한 환경 문제와 에너지 정책을 검토해야 할 필요성으로 인해 바카라 사이트열 발전을 포함한 새로운 에너지 원에 대한 기대와 관심이 증가하고 있습니다 CIGS 바카라 사이트 전지는 고 광전자 전환 효율의 장점, 노화가없는 우수한 장기 신뢰성의 장점을 가지며 비용이 절감 될 것으로 예상되는 고성능 박막 바카라 사이트 전지 중 하나이며 조명 및 구부릴 수있는 유연한 바카라 사이트 전지를 제조 할 수 있습니다 지금까지 유연한 바카라 사이트 전지에 대한 응용 프로그램은 하중 용량 제한, 곡선 표면에 설치 및 모바일 전원이있는 곳에서 고려되었습니다 고성능 유연한 바카라 사이트 전지가 실현되면 미래에 차량 내 사용과 같은보다 친숙한 환경에서 사용되는 것 외에도 기존의 바카라 사이트 전지가 대체 될 가능성이 있으며 공간 및 바카라 사이트 광 발전소와 같은 새로운 응용 프로그램이 만들어 질 가능성이있어 적용 범위를 더욱 확장 할 수 있습니다
AIST는 다양한 바카라 사이트 전지의 성능과 기능을 향상시키기위한 기술을 개발하고 평가를 통해 바카라 사이트 광 발전의 사용을 더욱 확대하고 지속 가능한 사회를 실현하기 위해 노력하고 있습니다 현재 상업적으로 이용 가능한 패널 형 CIGS 바카라 사이트 전지 모듈은 다수의 바카라 사이트 전지가 단일 유리 기판에 직렬로 연결되는 통합 구조를 가지고있다 (도 1) 지금까지, 우리는 유연한 CIGS 바카라 사이트 전지 모듈로 어려운 통합 구조의 형성과 고 효율을위한 고정밀 알칼리 첨가 제어로 고도로 광전자 변환 효율을 달성하기 어려웠습니다 (2010 년 2 월 25 일에 AIST 보도 자료) Fujifilm과의 협력을 통해 AIST는 현재까지 재배 한 기술을 더욱 발전 시켰으며, 저렴한 비용으로 대규모 재료를 얻을 수있는 스테인레스 스틸 포일을 사용하여 고성능 통합 유연한 CIGS 바카라 사이트 전지 모듈을 실현했습니다
이 연구는 새로운 에너지 및 산업 기술 개발 조직 (NEDO)이 수행 한 "2013 년 2 월까지 계약 기간)"차세대 고성능 기술 개발 "에 보조금을 지급했습니다
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그림 1 통합 CIGS 바카라 사이트 전지의 단면 구조에 대한 개요
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AIST는 알칼리성 효과로 인한 성능 향상을 달성하기 위해 기판 표면에 초박형 실리케이트 유리층을 형성하는 것과 같은 기술을 사용하여 고성능 유연한 CIGS 바카라 사이트 전지를 개발했습니다
유연한 CIGS 바카라 사이트 전지를위한 기질 재료로서 티타늄 호일, 몰리브덴 포일 및 세라믹 시트를 사용하여 연구가 수행되었습니다 그러나 실제적으로 사용하면 대규모 재료 및 비용의 공급에 문제가있었습니다 따라서 이번에는 유연한 보드로 저렴한 스테인레스 스틸 금속 포일을 사용했습니다 금속 기판의 경우, 성분은 바카라 사이트 전지의 고온 필름 형성 동안 CIGS 층으로 확산됩니다 또한, 통합 유형으로 만들려면 전기 절연 층을 형성해야합니다 이번에는 알루미늄 층을 먼저 스테인레스 스틸 포일에 형성하고, 표면을 양극화에 의해 산화 알루미늄으로 변경 하였다 산화 알루미늄 층은 전기 절연 층이며 또한 금속 기판 성분의 CIGS 층으로의 확산을 방지하는 장벽 층으로서 작용한다 무화과 도 2는 현재 CIGS 바카라 사이트 전지에 사용 된 유연한 기판의 단면의 개략도를 보여준다 이 유연한 보드는 Fujifilm에 의해 생산되었습니다
CIGS 바카라 사이트 전지는 나트륨 (NA)과 같은 알칼리 금속을 첨가하여 고전성 전환 효율을 제공합니다알칼리성 효과알려져 있습니다 알칼리성 효과는 소다-라임 유리가 기질로 사용될 때 자연적으로 실현되지만, 유연한 기판의 경우, 알칼리성 효과를 얻으려면 고정밀 알칼리성 제어 기술이 필요합니다 이전 기술을 사용하여 알루미늄 산화 알루미늄 층 상에 제어 된 두께를 갖는 초 세미성 실리케이트 유리 층을 형성하고, 고정밀 알칼리를 추가하여 알칼리 효과를 통해 고성능을 달성 하였다
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그림 2 현재 CIGS 바카라 사이트 전지에 사용되는 유연한 보드의 개략도 횡단면
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그림 3은 이번에 제작 된 서브 모듈의 바카라 사이트 전지 특성의 자발적 측정 결과를 보여 주며, 그림 4는 하위 모듈의 모양을 보여줍니다 16 개의 길쭉한 스트립의 바카라 사이트 전지 스트립을 한 보드에 직렬로 연결하고 그림 3에서 볼 수 있듯이 1054V의 개방 회로 전압 (VOC), 단락 회로 전류 밀도 (JSC)의 3339 ma/cm2, 곡선 계수 (FF) : 0683, 광전 변환 효율 (η) : 150% 이 성능은 유연한 바카라 사이트 전지 서브 모듈로서 매우 고성능이며, 이는 기존의 (융통성이없는) CIGS 바카라 사이트 전지와 비교할 수 없습니다 이것은 고성능과 조명 및 굽힘 기능을 결합한 저렴한 바카라 사이트 전지를 생성하고 새로운 응용 프로그램을 개발할 것으로 예상됩니다
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그림 3 통합 유연한 CIGS 바카라 사이트 전지 하위 모듈에 대한 효율성 측정 결과
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그림 4 스테인리스 스틸 보드의 통합 유연한 CIGS 바카라 사이트 전지 서브 모듈 (10 cm x 10 cm)
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향후, 우리는 다양한 회사와 협력하여 더 큰 지역 보드에 대한 추가 응용 프로그램, 저렴한 비용, 고성능 통합 유연한 CIGS 바카라 사이트 전지 모듈을 실현하고 생산 기술을 개발하는 것을 포함하여 상용화를 향한 연구 개발을 촉진 할 것입니다