Milstolpe i energirevolutionen: laboratorieeffektiviteten af perovskit-silicium tandem solceller overskrider 35%

Berlin/Beijing - Den globale fotovoltaiske industri har oplevet en historisk gennembrud! Den kinesisk-tyske fællesforskningsgruppe annoncerede i dag, at omformeringseffektiviteten af perovskit-silicium tandem solceller under laboratorieforhold er nået til 35%, hvilket er 2,5 procentpoint højere end verdensrekorden fra 2023, og nærmer sig den teoretiske grænse på 43% for denne teknologi. Dette opnåelse blev vurderet af tidsskriftet Nature Energy som "et vendepunkt for fotovoltaisk industri fra forbedring til revolution."

Teknologisk gennembrud: den "lagvis udvinding"-filosofi af sollys

Traditionelle siliciumceller kan kun fange en del af solspectrummet på grund af stofflige egenskaber, og "spektralskalpellen"-teknologien, skabt af den kinesisk-tyske gruppe, har løst dette problem:

Top perovskit: Det nye bly-tin-blandede perovskitmaterial (CsPb₀.₅Sn₀.₅I₃) specialiserer sig i synligt lys, og absorptionsgrænsen udvides til 950nm.

Nederste siliciumcelle: Den ændrede heterojunktion (HJT) siliciumcelle indfanger nøjagtigt 1100-1300nm infrarødt lys og konverterer spildt varme til strøm.

Nanomålestors "lysfangst": Den bionomiske moseøjens teksturstruktur reducerer lysrefleksionen til mindre end 1%, og øger lysabsorptionshastigheden med 20% i forhold til konventionelle celler.

"Dette er det samme som at give hvert lysstråle en 'arbejdsopdeling'." Projekts hovedvidenskabsmand, Professor Li Weiran fra Kinesisk Akademi for Videnskaber, sagde: "Fotoner af forskellige bånd har deres egne opgaver, og strømproduktionen øges naturligvis eksponentielt."

Handelslandning: "blitzkrieg" fra laboratoriet til taget

Selvom laboratorieresultaterne stadig behøver tid til at blive transformeret, har industrien begyndt på stormtilstand:

GCL-Gruppens verdensførste 100MW perovskit-silicium-stapelmodulproduktionslinje blev sat i drift med en masseproduceringseffektivitet på 28%, og modtog en ordre på 1 milliard dollar fra Saudi Arabiens NEOM Fremtidige By.

Tesla annoncerede, at den nye version af Solar Roof V4 vil bruge stakede celler, med en 45% stigning i strømproduktion pr. enhedsareal for at imødekomme familienes alletidselektricitetsbehov.

EU'en ændrede hastigt Solar Tagloven, hvilket kræver af medlemsstaterne at give prioritet til at købe laminerede moduler til offentlige bygninger. Kinesiske tolddata viste, at solcelleeksporten til Europa øgede med 320% i forhold til det foregående år.

Mark Schneider, ny energianalyst hos Deutsche Bank, forudsagde: "Den globale markedsstørrelse for laminerede batterier vil overstige 100 milliarder amerikanske dollar i 2028, og traditionelle enkeltjunctionssiliciumbatterier kan muligvis trække sig tilbage til den nedre markedssegment."

Skjulte bekymringer og udfordringer: rolig tænkning under effektivitetskarnevalen

Bag karnevallet forbliver industrien vågen overfor to store smertesteder:

Kontrovers om ledemetallig udslip: Hver kvadratmeter af modulen indeholder omkring 18 gram bly. Selvom frakningshastigheden kontrolleres på 0,05 mg/L gennem zirkoniumfosfat-behandling, opfordrer miljøorganisationer stadig til udarbejdelse af obligatoriske genanvendelsesstandarder.

Livscyklus: Den årlige effektivitetsnedgang for laboratorieprøver ved 85℃/85% fugtighed er omkring 7%, hvilket er stadig langt fra den kommersielle krav på 25 år. "Ligesom en sportsbil ikke kun kan køre på banen, skal den også kunne klare prøven med mudderede veje." Frank Eichenberg, CEO af Oxford Photovoltaics, sagde ærligt.