Svarīgs posms enerģētikas revolūcijā: perovskīta-silīcija tandem Saulas bateriju laboratorijas efektivitāte pārsniedz 35%.

Berlīna/Beijinga - Globālajai fotovoltaiskajai nozarē ir noticis vēsturisks panākums! Ķīnas-Vācijas kopdarbības pētniecības komanda šodien paziņoja, ka pērovskīta-silīcija tandem slāpekļu šūnu pārvērtēšanas efektivitāte laboratorijas apstākļos ir sasniegta 35%, kas par 2,5 procentu punktiem augstāka nekā 2023. gada pasaules rekords, tuvojoties šīs tehnoloģijas teorētiskajam limits 43%. Šis sasniegums tika novērtēts žurnāla Nature Energy kā „pāreja no uzlabojumiem uz revolūciju fotovoltaikas nozarē”.

Tehnoloģijas pārbaudes: „slāņu izņemšanas” filozofija gaismas starpniecības

Tradicionālie silīcija šūnas var iegūt tikai daļu no saules spektra dēļ materiāla īpašībām, un „spektra skalpeļa” tehnoloģija, ko radījuši Ķīnas-Vācijas komanda, ir atrisinājusi šo problēmu:

Augšējais pērovskīts: Jaunais svinīgās un ķīmiski savienotais perovskīta materiāls (CsPb₀.₅Sn₀.₅I₃) specializējas vizuālajā gaismā, un absorcijas robeža paplašinās līdz 950 nm.

Apakšējā silīcija šūna: Modificētā heterojunkcija (HJT) silīcija šūna precīzi iegūst 1100-1300 nm infrāgaismu, pārvēršot neizmantoto siltumu par elektroenerģiju.

Nanomēru apmēros "gaismas-trāpītajs": Bioniskais mota acu teksturoidais struktūras veids samazina gaismas atstarošanu zem 1%, salīdzinot ar konvencionālajām šūnām, gaismas absorbēšanas efektivitāte palielinās par 20%.

„Tas ir ekvivalenti tam, lai katram saules staru stariem būtu piešķirta „darba sadale“.“ Projekta galvenais zinātnieks, Kīnas Zinātņu akadēmijas profesors Li Veirans, teica: „Dažādu spektra fotoniem ir savi pienākumi, un elektroenerģijas ražošana dabiski pieaug eksponenciāli.“

Komerciālā realizācija: „blitzkriegs“ no laboratorijas uz mājas jumtu

Tomēr, lai laboratorijas rezultāti tiktu transformēti, vēl ir nepieciešams laiks, bet nozare jau ir sākusi skubināšanas režīmu:

GCL grupas pasaules pirmā 100 MW perovskīta-silīcija slāgtu moduļu ražošanas līnija tika ieviesta darbā ar masveida ražošanas efektivitāti 28 % un ieguva 1 miljardu ASV dolāru pasūtīju no Saudijas Arabijas NEOM Nākotnes pilsētas.

Tesla paziņoja, ka jaunajam Solar Roof V4 versijai tiks izmantotas slāgtas ādas, kas par 45 % palielinās elektroenerģijas ražošana vienādotajā laukumā, lai apmierinātu ģimenes visu laiku nepieciešamās enerģijas vajadzības.

Eiropas Savienība steidzami grozīja Saules Dārza likumu, prasot dalībvalstīm prioritāti piešķirt iegādāties laminētas moduļus sabiedriskajiem ēkām. Kinijas telpu dati parādīja, ka fotovoltaisko eksportu uz Eiropu salīdzinājumā ar iepriekšējo gadu palielinājusi par 320%.

Deutsche Bank jaunās enerģijas analists Marks Šneidera prognoze bija: "2028. gadā globālais laminēto bateriju tirgus pārsniegs 100 miljardus ASV dolāru, un tradicionālie viensilīcijas bateriju modeļi var tikt atspiesti uz zemāko tirgu līmeni."

Paslēptie bažu un izaicinājumi: mierīga domāšana efektivitātes karnevala laikā

Aiz karnevala industrijā joprojām pastāv uzmanība pret diviem galvenajiem sāpju punktiem:

Svinces izdalīšanās kontroverse: Katra moduļa kvadrātmetra platība satur apmēram 18 gramus svinīgā metāla. Protams, izšķiedēšanas tempu kontrolē līdz 0,05 mg/L caur cirkonija fosfātu slāni, vides organizācijas tomēr joprojām prasa veidot obligātus atkārtotājiem piemērojamos standartus.

Dzīves ilgums: Gadu efektivitātes samazināšanās tempu laboratorijas paraugos pie 85℃/85% mitruma ir apkārt 7%, kas joprojām ir tālu no 25 gadu komerciālajiem prasībām. „Tieši kā sporta mašīna nevar tikai braukt pa stāviņu, tai jāiztur arī ķiršu ceļa pārbaude.“ Atklāti teica Frank Eichenberg, Oxforḍa Fotovoltaikas VU priekšsēdētājs.