タンデム配置におけるペロブスカイトと他の関連太陽電池技術の環境分析【Powered by NICT】

Celik Ilke; Phillips Adam B.; Song Zhaoning; Yan Yanfa; Ellingson Randy J.; Heben Michael J.; Apul Defne

文献

J-GLOBAL ID：201702281939563350 整理番号：17A1552680

タンデム配置におけるペロブスカイトと他の関連太陽電池技術の環境分析【Powered by NICT】

Environmental analysis of perovskites and other relevant solar cell technologies in a tandem configuration

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資料名：
巻： 10 号： 9 ページ： 1874-1884 発行年： 2017年
JST資料番号： W2306A ISSN： 1754-5692 CODEN： EESNBY 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：イギリス (GBR) 言語：英語 (EN)

将来の高性能PV素子は低バンドギャップ底部セルと高バンドギャップ上部セルから成るタンデム電池が期待されている。本研究では,Si底部と鉛系ペロブスカイト(PK_Pb)トップセル(Si/PK_Pb),銅インジウムガリウムセレニド(CIGS)とPK_Pb(CIGS/PK_Pb),セレン化銅亜鉛スズ(CZTS)とPK_Pb(CZTS/PK_Pb),またはすず-鉛ベースのペロブスカイト(PK_Sn,Pb)及びPK_Pb(PK_Sn,Pb/PK_Pb)から成る四つの集積二端子タンデム太陽電池の環境影響,一次エネルギー需要(PED),エネルギー回収期間(EPBT)を評価するために用いるライフサイクルアセスメントモデルのゆりかごへのエンドを開発した。単一接合Si太陽電池の環境影響は,基準点として使用して結果を解釈した。細胞の1m~2地域の環境影響は底部電池の影響によって主に決定されたとSiセルのものの50%(CZTS/PK_Pb)から120%の範囲にあることを見出した。Si/PK_Pb,CZTS/PK_Pb,PK_Sn,Pb/PK_Pbで使用されるITO層はSi及びCIGS吸収体後に最も影響し,これらのタンデムPVの全影響の70%まで(PK_Sn,Pb/PK_Pb)に寄与した。単一二端子素子の製造二成分単接合電池を製造よりも環境に優しい選択肢であることが判明し,余分なガラス,カプセル化,前面接触と背面接触層の排除のために30%による環境影響を低減することができる。PED解析はPK_Sn,Pb/PK_Pb製造はエネルギー集約処理を持ち,Si/PK_Pb,CIGS/PK_Pb,CZTS/PK_Pb,PK_Sn,Pb/PK_PbタンデムのEPBTは~13~7~2および~1か月であったことを示した。Si基盤のkWhあたりの影響に関してすべてのデバイスの環境影響ははるかに高かった(最高~10倍)。これらの結果は,低光変換効率(PCE)と仮定した短い寿命に帰することができる。PK_Sn,Pb/PK_Pbは,現在の低いPCE(21%)と短寿命(5年)仮定に基づくSiより高い影響を持っているが,その寿命とPCEは16年30%に達し,それぞれかどうかはSiよりも優れていることができる。考慮した形状の中で,PK_Sn,Pb/PK_Pb構造は最も環境に優しい技術になる可能性を持つ。Copyright 2017 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST【Powered by NICT】

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太陽電池 , 電池一般

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