Batuan penting revolusi tenaga: kecekapan makmal sel suria tandem perovskite-silikon melebihi 35%

Berlin/Beijing - Industri fotovoltaik global telah menyambut terobosan sejarah! Pasukan penyelidikan Sino-Jerman mengumumkan hari ini bahawa kecekapan penukaran sel suria perovskite-silikon dalam keadaan makmal telah mencapai 35%, 2.5 peratus lebih tinggi daripada rekod dunia pada tahun 2023, mendekati had teori 43% teknologi ini. Pencapaian ini dinilai oleh jurnal Nature Energy sebagai "titik penentu untuk industri fotovoltaik dari peningkatan kepada revolusi."

Kebangkitan teknologi: falsafah "pengeksakan berlapis" cahaya matahari

Sel silikon tradisional hanya boleh menangkap sebahagian spektrum suria disebabkan ciri-ciri bahan, dan teknologi "pemotong spektrum" yang dicipta oleh pasukan Sino-Jerman telah menyelesaikan masalah ini:

Perovskite atas: Bahan perovskite campuran timah-penggalan baharu (CsPb₀.₅Sn₀.₅I₃) khusus dalam cahaya nampak, dan sempadan penyerapan diperluas hingga 950nm.

Sel silikon bawah: Sel silikon heterojunction (HJT) yang dimodifikasi dengan tepat menangkap cahaya inframerah 1100-1300nm, mengubah haba terbuang kepada elektrik.

Penjebak "cahaya" skala nano: Struktur tekstur mata belalang biolek menurunkan reflektiviti cahaya kepada kurang daripada 1%, dan meningkatkan kadar penyerapan cahaya sebanyak 20% berbanding sel konvensional.

"Ini setara dengan memberi setiap sinar matahari 'pembahagian kerja'." Sainswarga utama projek ini, Profesor Li Weiran dari Akademi Sains China, berkata, "Foton-foton dalam band yang berbeza mempunyai tugas masing-masing, dan pengeluaran kuasa secara semula jadi meningkat secara eksponen."

Penyemakan perniagaan: "serangan kilat" dari makmal ke atap

Walaupun keputusan makmal masih memerlukan masa untuk ditukar, industri telah bermula dalam mod terburu-buru:

Garis pengeluaran modul perovskit-silikon bertumpuk pertama di dunia oleh Kumpulan GCL telah dimasukkan ke dalam pengeluaran, dengan kecekapan pengeluaran 28%, dan mendapat pesanan sebanyak $1 bilion daripada Bandar Masa Depan NEOM Arab Saudi.

Tesla mengumumkan bahawa versi baru Solar Roof V4 akan menggunakan sel bertumpuk, dengan peningkatan 45% dalam pengeluaran kuasa per unit luas untuk memenuhi keperluan elektrik keluarga sepanjang masa.

EU dengan mendesak mengemaskini Akta Atap Suria, meminta negara-negara ahli memberi keutamaan kepada pembelian modul berlapis untuk bangunan awam. Data piawaian cukai China menunjukkan bahawa eksport fotovoltaik ke Eropah meningkat sebanyak 320% year-on-year.

Mark Schneider, analis tenaga baru di Deutsche Bank, meramalkan: "Pasaran bateri berlapis global akan melebihi US$100 bilion pada 2028, dan bateri silikon siri tunggal tradisional mungkin akan mundur ke pasaran rendah-tingkat."

Kekhawatiran tersembunyi dan cabaran: pemikiran tenang di bawah karnival kecekapan

Di belakang karnival itu, industri masih waspada terhadap dua titik sakit utama:

Perkara kontroversi kebocoran timbal: Setiap meter persegi modul mengandungi kira-kira 18 gram timah. Walaupun kadar pelarutan dikawal kepada 0.05 mg/L melalui penapisan fosfat zirkonium, organisasi alam sekitar masih meminta formulasi piawai daur semula yang wajib.

Kutukan hayat: Kadar pelemahan kecekapan tahunan contoh makmal pada suhu 85℃/85% kelembapan adalah kira-kira 7%, yang masih jauh dari permintaan perniagaan 25 tahun. "Seperti kereta sukan tidak hanya boleh berlari di trek, ia mesti tahan ujian jalan lumpur." Frank Eichenberg, CEO Oxford Photovoltaics, berkata dengan terus.