Energinės revoliucijos etapasis: perovskito-silicio dvinario saulės kinio laboratorinė efektyvumas viršija 35%

Berlinas/Beikinas - Globalus fotovoltaikos pramonės atnešė istorinį perspetivą! Kinijos ir Vokietijos bendraujanti mokslo komanda šiandien paskelbė, kad perovskito-silicio dvigubų saulės kinų konversijos efektyvumas laboratoriniuose sąlygomis pasiekė 35%, kuris yra 2,5 procentinių taškų aukštesnis nei 2023 m. pasaulinis rekordas, artėjantis prie šios technologijos teorinio ribo 43%. Šis pasiekimas buvo įvertintas žurnalu Nature Energy kaip „fotovoltaikos pramonės posūvis nuo patobulinimo link revoliucijos“.

Technologinis peržingsnis: „ sluoksninių ištraukimų“ saulės spindulių filosofija

Dėl medžiagos savybių, tradiciniai silicio kinai gali suregistroruoti tik dalį saulės spektro; „spektrinio skalpilio“ technologija, kurią sukūrė Kinijos ir Vokietijos komanda, išspręsto šią problemą:

Viršutinis perovskitas: Naujas plomo-raudono mišinys perovskito medžiaga (CsPb₀.₅Sn₀.₅I₃) specializuojasi į matomąją šviesą, o absorbcijos riba išsiplėčia iki 950 nm.

Apatinė silicio pelytė: Pataisytas heterojunkcijos (HJT) silicio elementas tiksliai surinko 1100-1300 nm infraraudonąją šviesą, konvertuodamas atliekamą šilumą į elektros energiją.

Nanomastelio „šviesos gaudyklė“: Bioninė motinos akies tekstūros struktūra sumažina šviesos atspindį iki mažiau nei 1 % ir padidina šviesos sugavimo efektyvumą dar 20 %, lyginus su konvenciniais elementais.

„Tai ekvivalentuota tam, kad kiekvienam saulės spinduliui būtų priskirta „darbo dalis“. Projekto pagrindinis mokslininkas, Kinijos akademijos profesorius Li Weiran, pasakė: „Skirtingų juostų fotonai turi savo pareigas, ir elektros gamyba natūraliai didėja eksponentiniu tempu.“

Komercinis įgyvendinimas: „greitasis karas“ nuo laboratorijos iki stogų

Nors laboratorijos rezultatai dar reikalauja laiko, kad būtų transformuoti, pramonė jau pradėjo skubotąją veiklą:

GCL grupės pirmoji pasaulyje 100MW perovskito-silicio sudėtinio modulio gamybos linija buvo įdiegta, su masinio gamybos efektyvumu 28% ir gavo 1 mlrd. JAV dolerių užsakymą iš Saudijos Arabijos NEOM Būsimosios miesto.

Tesla paskelbė, kad naujasis Solar Roof V4 versija naudos sudėtines ląstelas, su 45% padidėjimu elektros gamyboje vienetiniame plotyje, kad tenkintų šeimos visą metų periodą trukiančias energijos poreikius.

EU skubiai pakeitė Saules Sodo įstatymą, nurodydama, kad valstybės narės turi suteikti pirmenybę laminuotų modulių pirkimui viešosioms pastatams. Kinijos miesto duomenys rodo, kad fotovoltaikos eksportas į Europą padidėjo 320% metinio lygio.

Deutsche Bank naujosios energijos analitikas Mark Schneider prognozuoja: „2028 m. globalus laminuotų baterijų rinkos dydis viršius 100 mlrd. JAV dolerių, o tradiciniai viensandaigūs silicio baterijos gali atsistumti į žemąją rinkos dalį.“

Paslėpti nerimai ir iššūkiai: ramus požiūris efektyvumo šventėje

Šventės metu pramone vis dar dėmesį skiria dviejoms pagrindinėms skausmingoms problemoms:

Raidos nuo plombo klausimas: Kiekvienas modulio kvadratinis metras turėtų apie 18 gramų didžio. Nors išskilimo tempas yra kontroliuojamas iki 0,05 mg/L dėl cirkonio fosfato sluoksnio, aplinkos organizacijos vis dar reikalauja privalomų persamdybos standartų formuliacijos.

Gyvenimo ciklas: Laboratorinių imtis efektyvumo anualus mažėjimas bei 85℃/85% drėgmės sąlygomis yra apie 7%, kas vis dar labai toli nuo 25 metų komercinio reikalavimo. „Tiesiog kaip sportinis automobilis negali tiesiog vairuoti stote, jis turi išlaikyti liptuvų kelio bandymą“, – atvirai pasakė Oxford Photovoltaics įmonės generalinis direktorius Frank Eichenberg.