게시 및 게시 날짜 : 2013/05/22

결정질 실리콘 실시간 바카라 전지 모듈의 출력 감소와 관련된 분해 현상을 억제하는 기술

-코팅 티타늄 산화물 기반 복합 금속 화합물 박막

포인트

  • Titanium 산화물 기반 복합 금속 화합물 박막 박막은 PID 현상으로 인한 출력 감소를 억제합니다
  • 영화의 코팅 및 저온 발사는 저비용으로 필름 형성을 만듭니다
  • 대량의 Mega Solar와 같은 실시간 바카라열 발전 시스템을 도입하고 장기 신뢰성 향상에 기여하기

요약

국립 선진 산업 과학 기술 연구소 (Nakabachi Ryoji 의장) (이하 "AIST"라고 언급), 실시간 바카라 광 발전 공학 연구 센터 [연구 센터 이사 Niki Sakae], 실시간 바카라열 배터리 모듈 신뢰성 평가 협력 연구소 Masuda Jun, Collaborative Research Instit Ogata Shiro] (이하 "sti"라고 함) 및산화 티타늄시스템의 복합 금속 화합물의 박막은 유리 기판에 코팅된다잠재적 인 유도 저하(PID) 증상결정질 실리콘 실시간 바카라 전지의 출력 낙하를 억제하는 기술을 개발했습니다

이 기술은입니다실시간 바카라 전지 모듈8770_8913Mega Solar와 같은 실시간 바카라열 발전 시스템의 장기 신뢰성을 향상시키는 데 기여할 것으로 예상됩니다

이 기술에 대한 세부 사항은 2013 년 6 월 4 일과 5 일에 Tsukuba International Conference Center (Tsukuba City, Ibaraki Prefecture)에서 개최 될 AIST Solar Power Engineering Research Center Research Center Report Meeting 2013 및 2013 년 6 월 17 일부터 20 일까지의 이시카와 프리프트 뮤직 홀 (Ishikawa Prectural Music Hall)에서 개최 될 예정입니다유기 및 무기 전자 재료 및 관련 나노 기술에 관한 제 4 차 국제 심포지엄 (EM-Nano 2013)에서 발표됩니다

PID 보호 규정으로 인한 실시간 바카라 전지 모듈의 전류-전압 특성 변화에 대한 PID 보호 결정 실리콘 실시간 바카라 전지 모듈 외관 사진 및 다이어그램
그림 1 : PID 대책 (왼쪽)과 PID 대책 (오른쪽)으로 인한 실시간 바카라 전지 모듈의 전류/전압 특성의 변화가있는 결정질 실리콘 실시간 바카라 전지 모듈 (18cm x 18cm)의 모양


개발의 사회적 배경

재생 가능 에너지로 만든 전기를위한 공급 관세 구매 시스템이 출시되면서 메가 실시간 바카라열과 같은 실시간 바카라 광 발전 시스템의 도입은 일본에서도 빠르게 확장되고 있습니다 최근 몇 년 동안 해외 메가 실시간 바카라계는 실시간 바카라 전지 모듈 및 시스템의 출력이 크게 줄어드는 PID 현상으로 알려진 현상을보고했습니다 장기적인 악화와 달리,이 현상은 비교적 짧은 시간 내에 몇 달에서 몇 년 동안 발생할 수 있습니다 실시간 바카라열 발전 시스템의 장기 신뢰성을 향상시키고 채택을 확장하려면 PID 현상의 메커니즘을 명확히하고 저비용 PID 대책 기술을 개발해야합니다

연구 이력

현재까지 AIST 실시간 바카라열 발전 엔지니어링 연구 센터, Solar Battery Module Reliability Evaluation Collaborative Research Institute (AIST Kyushu Center : Tosu City, SAGA Prefcture)는 기존 실시간 바카라 전지 모듈의 구조 및 모듈 구조의 구조를 구현하고 있으며, 새로운 세포 수정의 신뢰성 및 수명을 향상시키기위한 기존 실시간 바카라 전지 모듈의 구조 및 모듈 구조의 해고를 구현하고 있습니다 발전 비용을 줄입니다 이 중에서, 우리는 PID 현상의 메커니즘을 명확히하기 위해 노력해 왔으며, 이는 최근 몇 년 동안 문제가 된 실시간 바카라 전지 모듈 및 시스템의 신뢰성을 크게 손상시키고 대책을 개발하기 위해 노력하고 있습니다

한편 STI (Business : Ureshino City, Saga Prefture)는 원래 세라믹 기술이 인기를 얻고있는 사가 현에서 자체 사업을하는 회사로 무기 산화물 및 기타 재료를 갖춘 코팅을 전문으로합니다 예를 들어, 산화 티타늄에 기초한 산화물 형성 산화물의 박막은 유리와 같은 표면에 코팅되며 표면 먼지 및 빛 반사를 방지하기 위해 적용되며 다른 기술은 다른 제조업체에 의해 채택되었습니다

이번에 AIST와 STI는 SAGA 현의 지역 산업 및 기술을 활용하여 실시간 바카라 전지 모듈의 신뢰성을 향상 시켰으며, 산화물 기반 화합물 박막을 실시간 바카라 전지 모듈의 유리 기판에 코팅하여 PID 대응 기술을 개발하는 작업을 해왔습니다

연구 컨텐츠

10814_11049닥터 블레이드 방법로 코팅하고, 건조시킨 다음, 200-450 ℃에서 약 15 분 동안 소성으로 가열하여 필름을 형성 하였다 유리 기판은 복합 금속 화합물의 박막 및 밀봉 재료로 코팅되었습니다Eva필름, 결정질 실리콘 세포,백 시트중첩진공 라미네이트모듈이 생성되었습니다

PID 대책이있는 표준 모듈 및 모듈의 구조 다이어그램
그림 2 표준 모듈 (왼쪽) 및 PID 장착 모듈 (오른쪽)의 구조

표준 모듈 및 대책 모듈의 경우PID 시험전후의 특성을 평가했습니다 그림 3은 PID 테스트 전후에 시뮬레이션 된 실시간 바카라 조사 하의 전류 -전압 특성을 보여줍니다 (PID 테스트 조건은 -1000 V, 85 ° C, 2 시간) PID 테스트 후 박막으로 코팅되지 않은 표준 모듈의 전환 효율은 159%에서 06%로 크게 감소했습니다 대조적으로, 티타늄 산화물 복합 금속 화합물 박막으로 코팅 된 유리 기판을 사용하는 대응 모듈에서, PID 시험에 의해 야기되는 효율 감소는 적은 정도로 유지되었다 PID의 주요 원인으로 알려진 유리로부터 나트륨 이온 및 기타 물질의 확산은 이번에 사용 된 산화 티타늄 기반 복합 금속 화합물 박막에 의해 차단되었으며, PID 현상에 의해 야기 된 출력 강하가 억제 된 것으로 생각된다

이번에 사용되는 티타늄 옥사이드 기반 복합 금속 화합물은 상대적으로 저렴한 비용이며 간단한 필름 형성 방법, 저온 소성을 사용하여 형성 될 수 있으며 적은 양을 사용하여 저비용 PID 대책에 대한 유망한 후보 중 하나입니다

표준 모듈 및 고정 모듈의 PID 테스트 전후 전류/전압 특성의 그림
그림 3 : 고정 된 표준 모듈 및 모듈의 PID 테스트 전후의 전류-전압 특성

미래 계획

앞으로, 우리는 산화 티타늄 기반 복합 금속 화합물 박막의 재료, 필름 두께, 필름 형성 조건 등을 최적화하여 PID 현상을 억제하는 효과를 개선하고 입증 할 것입니다 또한, 우리는 PID 현상을 억제하는 메커니즘의 자세한 설명 및 대형 영역 모듈로 시연 테스트와 같은 초기 실제 적용을 목표로 연구 개발을 수행 할 계획입니다


터미널 설명

◆ 산화 티타늄
화학 공식은 ti02티타늄과 산소의 화합물[참조로 돌아 가기]
잠재적 인 유도 저하(PID) 증상
특정 조건 하에서 높은 전압이 실시간 바카라 전지 모듈에 적용되는 현상으로 인해 출력이 크게 떨어집니다 모듈 및 시스템 구성 요소의 유형, 고온, 높은 습도 (물) 및 시스템 전압이 영향을받는 것으로 여겨집니다[참조로 돌아 가기]
◆ 결정질 실리콘 실시간 바카라 전지
이것은 결정질 실리콘으로 만들어진 실시간 바카라 전지로 재료로, 일반적으로 사용되는 실시간 바카라 전지의 거의 90%를 차지합니다 단일 실리콘 기질로 구성된 실시간 바카라 전지를 세포 또는 단일 세포라고합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 실시간 바카라 전지 모듈
실시간 바카라 전지 세포는 유리 기판 또는 실란트로 포장되고 알루미늄 프레임으로 부착 된 것을 실시간 바카라 전지 모듈이라고합니다 실외를 설치할 때, 다수의 셀이 연결된 대규모 지역 실시간 바카라 전지 모듈을 사용하여 높은 출력을 얻는 데 사용됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ Mega Solar
1000kW (1MW) 이상의 출력을 갖는 실시간 바카라열 발전 시스템 원자력 발전소 또는 화력 발전소와 비교할 때 실시간 바카라 발전소라고도합니다 일반 가정에서 사용되는 주거 시스템의 생산량은 일반적으로 3-4kW입니다[참조로 돌아 가기]
◆ 닥터 블레이드 방법
필름 형성 재료 및 그 원료를 함유하는 용액이 기판에 드롭으로 첨가 된 다음 금속 블레이드 또는로드를 사용하여 전체 기판에 신장 및 적용되는 방법 그 후, 필름은 건조와 소환을 통해 완성됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ Eva
에틸렌 및 비닐 아세테이트의 공중 합체 일반적으로, 필름-유사 재료는 실리콘 세포의 보호 및 유리 또는 백 시트에 대한 접착을위한 실시간 바카라 전지 모듈의 밀봉 재료로 사용된다[참조로 돌아 가기]
◆ 뒷좌석
실시간 바카라 전지 모듈의 뒷면에 사용되는 시트 일반적으로, 폴리에틸렌 테레 프탈레이트 (PET), 플루오로 레신 필름, 알루미늄 호일 등으로 만든 다층 필름이 사용된다[참조로 돌아 가기]
◆ 진공 라미네이팅
조성물이 적층되어 진공 및 고온 하에서 눌려지는 기술, 공기, 누름 및 열 용접을 제거합니다[참조로 돌아 가기]
◆ PID 시험
실험실에서 시뮬레이션 된 PID 현상을 유발하기위한 테스트 이번에는 알루미늄 플레이트를 결정질 실리콘 실시간 바카라 세포 모듈의 유리 기판에 고정시키고, 결정질 실리콘 실시간 바카라 전지를 결정질 실리콘 실시간 바카라 전지에 연결하고, 2 시간 동안 85 ℃의 온도 조건 하에서 -1000 V의 전압을 적용 하였다[참조로 돌아 가기]

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