世界首个启用石墨烯钙钛矿太阳能农场

基于石墨烯钙钛矿太阳能发电场基础设施已在希腊岛屿的户外区域成功测试。

世界首个启用石墨烯钙钛矿太阳能农场

石墨烯旗舰公司的科学家正在努力协助实现欧盟的可持续目标。对可持续石墨烯-钙钛矿(G-PE)光伏(PVs)的研究可能会导致更有效的可再生能源。

石墨烯先进项目的先锋项目,即太阳能农场项目,创建了世界上第一个启用石墨烯的太阳能农场。在希腊克里特岛上成功完成了太阳能发电厂的安装。

长期以来,用于可持续应用的石墨烯一直是石墨烯先进产品的研究重点,而石墨烯先进产品是欧洲最重要的研究计划之一。

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专门的先锋项目,即“太阳能农场”计划,专注于太阳能收集技术的工业化和实际部署。能源部门实施的太阳能电池有助于欧盟减少对化石燃料的依赖。启用石墨烯的太阳能电池将光伏能源的成本降低到20欧元/兆瓦时以下-比化石燃料便宜。 

太阳能场是石墨烯旗舰公司与罗马大学希腊海洋大学希腊大学剑桥大学意大利技术学院GreatCell Solar的合作

一切始于2019年,当时石墨烯旗舰意大利合作伙伴,意大利理工学院(IIT),罗马大学Tor Vergata和分拆公司BeDimensional合作生产富含石墨烯的大面积钙钛矿太阳能电池,实现了出色的功率转换基于82平方厘米的有效面积,效率为15.3%。

该项目为将来与太阳能电池一起使用石墨烯钙钛矿的开发铺平了道路,显示出功率转换效率远远超过了现有记录。该项目旨在将平均能源成本降低到20欧元/兆瓦时以下。

通过与石墨烯旗舰行业领导的GRAPES Spearhead项目合作,该太阳能农场项目有望通过新的太阳能电池配置超过这一数字,该项目包括合作伙伴如GreatCell Solar和Siemens。GRAPES旨在制造具有成本效益的,稳定的,启用石墨烯的钙钛矿板。

钙钛矿光伏发电具有巨大的前景,因为它是一种非常低成本的技术,高效,易于制造,并且资本支出减少,其潜在的平均成本(LCOE)可能低于0.03欧元/千瓦时。光伏应用包括建筑,基础设施,汽车和消费电子产品。

在钙钛矿型太阳能电池板中使用GRM,可以通过提高功率转换效率,改善模块寿命来降低平均化电力成本。

意大利的意大利技术学院石墨烯实验室和英国的剑桥大学制造了360个模块,然后在克里特岛的伊拉克利翁组装了太阳能发电场。该太阳能农场目前正在全面运转。Kymakis说,由于其地理位置,克里特岛是评估该技术的好地方。

在运行45个月后,在不同的天气条件下进行了测试,以评估其如何影响太阳能发电场的稳定性,初步结果表明:

  • 不断监控太阳能发电场的性能,可以更好地了解单个可靠性问题
  • 环境条件与G-PE光伏面板的户外性能之间的直接关系为该技术的商业化潜力提供了独特的信息 
  • G-PE面板相对于常规PV技术(Si,CdTe,CGIS)进行了基准测试,显示出G-PE PV在输出功率和PCE方面具有竞争力,同时在高温条件下表现出卓越的性能。 
  • 这些在实际操作条件下的关键发现使采用GRM的PV技术更接近于商业化 

Emmanuel Kymakis博士以以下结论结束了他的演讲: 

  • 石墨烯和相关材料对于钙钛矿太阳能电池和组件的界面工程非常有效
  • 石墨烯旗舰联盟已证明了由GRM制成的性能最高的钙钛矿板 
  • 设计和建造了世界上第一个启用GRM的钙钛矿太阳能农场,目前正在运行中,以商业技术为基准对石墨烯-钙钛矿面板性能进行基准测试 
  • 预计石墨烯-钙钛矿板技术将显着降低能源生产的制造成本,降至$ 0.03 / kWh  

接下来的计划是开始制造石墨烯-钙钛矿型太阳能电池和太阳能电池板的商业用途组件。 

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