Sa industriya sa photovoltaic, ang perovskite adunay init nga panginahanglan sa bag-ohay nga mga tuig. Ang rason ngano nga mitumaw kini nga "paborito" sa natad sa solar cell tungod sa talagsaon nga mga kondisyon niini. Ang calcium titanium ore adunay daghang maayo nga mga kabtangan sa photovoltaic, yano nga proseso sa pag-andam, ug usa ka halapad nga hilaw nga materyales ug daghang sulud. Dugang pa, ang perovskite mahimo usab nga gamiton sa mga planta sa kuryente sa yuta, aviation, construction, wearable power generation devices ug daghan pang ubang mga natad.
Niadtong Marso 21, ang Ningde Times mi-apply alang sa patente sa "calcium titanite solar cell ug ang pamaagi sa pag-andam niini ug power device". Sa bag-ohay nga mga tuig, uban sa suporta sa lokal nga mga palisiya ug mga lakang, ang industriya sa calcium-titanium ore, nga girepresentahan sa calcium-titanium ore solar cells, nakahimo og dagkong mga lakang. Busa unsa ang perovskite? Giunsa ang industriyalisasyon sa perovskite? Unsang mga hagit ang giatubang pa? Ang tigbalita sa Science and Technology Daily nag-interbyu sa mga hingtungdan nga eksperto.
Ang Perovskite dili calcium o titanium.
Ang gitawag nga perovskite dili calcium o titanium, apan usa ka generic nga termino alang sa usa ka klase sa "ceramic oxides" nga adunay parehas nga istruktura nga kristal, nga adunay pormula sa molekula nga ABX3. Ang A nagpasabut sa "dako nga radius cation", B alang sa "metal cation" ug X alang sa "halogen anion". Ang A nagpasabut sa "dako nga radius cation", ang B nagpasabut sa "metal cation" ug ang X mao ang "halogen anion". Kini nga tulo ka mga ion mahimong magpakita sa daghang mga katingalahang pisikal nga mga kabtangan pinaagi sa paghan-ay sa lainlaing mga elemento o pinaagi sa pag-adjust sa gilay-on tali kanila, lakip apan dili limitado sa pagkakabukod, ferroelectricity, antiferromagnetism, higante nga magnetic effect, ug uban pa.
"Sumala sa elemental nga komposisyon sa materyal, ang mga perovskite mahimong bahinon sa tulo ka mga kategoriya: complex metal oxide perovskites, organic hybrid perovskites, ug inorganic halogenated perovskites." Si Luo Jingshan, usa ka propesor sa Nankai University's School of Electronic Information and Optical Engineering, mipaila nga ang calcium titanites nga gigamit karon sa photovoltaics kasagaran ang ulahi nga duha.
perovskite mahimong gamiton sa daghang natad sama sa terrestrial power plants, aerospace, construction, ug wearable power generation devices. Lakip kanila, ang photovoltaic field mao ang nag-unang aplikasyon nga lugar sa perovskite. Ang mga istruktura sa calcium titanite kaayo nga gidisenyo ug adunay maayo kaayo nga pasundayag sa photovoltaic, nga usa ka sikat nga direksyon sa panukiduki sa natad sa photovoltaic sa bag-ohay nga mga tuig.
Ang industriyalisasyon sa perovskite paspas, ug ang mga domestic nga negosyo nakigkompetensya alang sa layout. Gikataho nga ang unang 5,000 ka piraso sa calcium titanium ore modules nga gipadala gikan sa Hangzhou Fina Photoelectric Technology Co., Ltd; Gipaspasan usab sa Renshuo Photovoltaic (Suzhou) Co., Ltd. ang pagtukod sa pinakadako nga 150 MW nga puno sa calcium titanium ore laminated pilot line sa kalibutan; Kunshan GCL Photoelectric Materials Co. Ltd. 150 MW calcium-titanium ore photovoltaic module production line nahuman ug gibutang sa operasyon sa Disyembre 2022, ug ang tinuig nga output value mahimong moabot sa 300 million yuan human makaabot sa produksyon.
Ang calcium titanium ore adunay klaro nga bentaha sa industriya sa photovoltaic
Sa industriya sa photovoltaic, ang perovskite adunay init nga panginahanglan sa bag-ohay nga mga tuig. Ang hinungdan ngano nga kini mitumaw ingon nga "paborito" sa natad sa solar cell tungod sa kaugalingon nga talagsaon nga mga kondisyon.
"Una, ang perovskite adunay daghang maayo nga optoelectronic nga mga kabtangan, sama sa adjustable band gap, taas nga absorption coefficient, ubos nga exciton binding energy, taas nga carrier mobility, taas nga depekto nga pagtugot, ug uban pa; ikaduha, ang proseso sa pag-andam sa perovskite yano ug makab-ot ang translucency, ultra-lightness, ultra-thinness, flexibility, ug uban pa. Sa katapusan, ang perovskite nga hilaw nga materyales kaylap nga magamit ug abunda. Gipaila ni Luo Jingshan. Ug ang pag-andam sa perovskite nagkinahanglan usab og medyo ubos nga kaputli sa hilaw nga materyales.
Sa pagkakaron, ang field sa PV naggamit sa daghang gidaghanon sa mga solar cell nga nakabase sa silicon, nga mahimong bahinon sa monocrystalline silicon, polycrystalline silicon, ug amorphous silicon solar cells. Ang theoretical photoelectric conversion pole sa crystalline silicon cells mao ang 29.4%, ug ang kasamtangan nga laboratory environment makaabot sa maximum nga 26.7%, nga duol kaayo sa kisame sa pagkakabig; makita nga ang marginal nga ganansya sa pag-uswag sa teknolohiya mogamay usab ug mogamay. Sa kasukwahi, ang photovoltaic conversion efficiency sa perovskite nga mga selula adunay mas taas nga theoretical pole value nga 33%, ug kung ang duha ka perovskite nga mga selula gi-stacked pataas ug paubos, ang theoretical conversion efficiency mahimong moabot sa 45%.
Dugang sa "efficiency", laing importante nga butang mao ang "gasto". Pananglitan, ang rason ngano nga ang gasto sa unang henerasyon sa nipis nga mga baterya sa pelikula dili moubos mao nga ang mga reserba sa cadmium ug gallium, nga talagsaon nga mga elemento sa yuta, gamay ra kaayo, ug isip resulta, mas naugmad ang industriya. mao, kon mas dako ang panginahanglan, mas taas ang gasto sa produksiyon, ug wala pa kini nahimo nga mainstream nga produkto. Ang mga hilaw nga materyales sa perovskite gipang-apod-apod sa daghang gidaghanon sa yuta, ug ang presyo usab barato kaayo.
Dugang pa, ang gibag-on sa calcium-titanium ore coating alang sa calcium-titanium ore nga mga baterya maoy pipila lang ka gatos ka nanometer, mga 1/500th nianang sa silicon wafers, nga nagpasabot nga ang panginahanglan alang sa materyal gamay ra kaayo. Pananglitan, ang kasamtangang pangkalibutanon nga panginahanglan alang sa silicon nga materyal alang sa kristal nga silicon nga mga selula maoy mga 500,000 ka tonelada kada tuig, ug kon ang tanan niini mapulihan sa perovskite nga mga selula, mga 1,000 ka tonelada lamang sa perovskite ang gikinahanglan.
Sa mga termino sa mga gasto sa paggama, ang mga kristal nga silicon nga mga selyula nanginahanglan pagputli sa silikon sa 99.9999%, busa ang silicon kinahanglan nga ipainit sa 1400 degrees Celsius, matunaw sa likido, madala sa mga lingin nga mga sungkod ug mga hiwa, ug dayon magtigum sa mga selyula, nga adunay labing menos upat ka mga pabrika ug duha. ngadto sa tulo ka adlaw sa tunga-tunga, ug mas dako nga konsumo sa enerhiya. Sa kasukwahi, alang sa produksyon sa mga selula sa perovskite, gikinahanglan lamang nga i-apply ang perovskite base liquid ngadto sa substrate ug dayon maghulat alang sa crystallization. Ang tibuok proseso naglakip lamang sa bildo, adhesive film, perovskite ug kemikal nga mga materyales, ug mahimong makompleto sa usa ka pabrika, ug ang tibuok proseso mokabat lamang ug 45 minutos.
"Ang mga solar cell nga giandam gikan sa perovskite adunay maayo kaayo nga pagkaayo sa pagkakabig sa photoelectric, nga nakaabot sa 25.7% sa kini nga yugto, ug mahimong mopuli sa tradisyonal nga mga solar cell nga nakabase sa silicon sa umaabot aron mahimong komersyal nga mainstream." Miingon si Luo Jingshan.
Adunay tulo ka dagkong problema nga kinahanglang sulbaron aron mapalambo ang industriyalisasyon
Sa pag-uswag sa industriyalisasyon sa chalcosite, ang mga tawo kinahanglan pa nga masulbad ang 3 nga mga problema, nga mao ang dugay nga kalig-on sa chalcosite, dako nga pag-andam sa lugar ug ang pagkahilo sa tingga.
Una, ang perovskite sensitibo kaayo sa palibot, ug ang mga hinungdan sama sa temperatura, humidity, kahayag, ug sirkito nga load mahimong mosangpot sa pagkadunot sa perovskite ug pagkunhod sa kahusayan sa selula. Sa pagkakaron kadaghanan sa mga module sa perovskite sa laboratoryo wala makaabot sa internasyonal nga sumbanan sa IEC 61215 alang sa mga produkto sa photovoltaic, ni makaabot sila sa 10-20 ka tuig nga kinabuhi sa silicon solar cells, mao nga ang gasto sa perovskite dili gihapon mapuslanon sa tradisyonal nga photovoltaic field. Dugang pa, ang mekanismo sa pagkadaut sa perovskite ug ang mga himan niini komplikado kaayo, ug walay klaro nga pagsabot sa proseso sa natad, ni adunay usa ka hiniusa nga quantitative standard, nga makadaot sa panukiduki sa kalig-on.
Ang laing dakong isyu mao ang pag-andam kanila sa dako nga sukod. Sa pagkakaron, kung ang mga pagtuon sa pag-optimize sa aparato gihimo sa laboratoryo, ang epektibo nga lugar sa suga sa mga aparato nga gigamit kasagaran dili moubos sa 1 cm2, ug kung bahin sa yugto sa komersyal nga aplikasyon sa mga dagkong sangkap, ang mga pamaagi sa pag-andam sa laboratoryo kinahanglan nga pauswagon. o gipulihan. Ang mga nag-unang mga pamaagi nga magamit karon sa pag-andam sa dako nga lugar nga perovskite nga mga pelikula mao ang pamaagi sa solusyon ug ang pamaagi sa pag-alis sa vacuum. Sa pamaagi sa solusyon, ang konsentrasyon ug ratio sa nag-una nga solusyon, ang matang sa solvent, ug ang oras sa pagtipig adunay dako nga epekto sa kalidad sa perovskite nga mga pelikula. Ang vacuum evaporation nga pamaagi nag-andam sa maayo nga kalidad ug makontrol nga pagdeposito sa perovskite nga mga pelikula, apan lisud usab nga makab-ot ang maayong kontak tali sa mga nag-una ug mga substrate. Dugang pa, tungod kay ang charge transport layer sa perovskite device kinahanglan usab nga andamon sa usa ka dako nga lugar, ang usa ka linya sa produksyon nga adunay padayon nga deposition sa matag layer kinahanglan nga matukod sa industriyal nga produksyon. Sa kinatibuk-an, ang proseso sa pag-andam sa dako nga lugar sa perovskite thin films nagkinahanglan gihapon og dugang nga pag-optimize.
Sa katapusan, ang pagkahilo sa tingga usa usab ka isyu nga gikabalak-an. Atol sa proseso sa pagkatigulang sa karon nga high-efficiency nga perovskite nga mga himan, ang perovskite madugta aron makahimo og mga libre nga lead ions ug lead monomer, nga mahimong peligroso sa panglawas sa higayon nga kini mosulod sa lawas sa tawo.
Nagtuo si Luo Jingshan nga ang mga problema sama sa kalig-on mahimong masulbad pinaagi sa pagputos sa aparato. "Kung sa umaabot, kining duha ka mga problema masulbad, adunay usa usab ka hamtong nga proseso sa pag-andam, mahimo usab nga makahimo sa perovskite nga mga himan ngadto sa translucent nga bildo o buhaton sa ibabaw sa mga bilding aron makab-ot ang photovoltaic building integration, o gihimo ngadto sa flexible foldable device alang sa aerospace ug sa ubang mga kaumahan, aron ang perovskite sa kawanangan nga walay tubig ug oksiheno nga palibot sa pagdula sa usa ka maximum nga papel. Si Luo Jingshan masaligon bahin sa kaugmaon sa perovskite.
Oras sa pag-post: Abr-15-2023