Milstolpe i energirevolusjonen: laboratorieeffektiviteten av perovskit-silisium tandem-solkeller overskrider 35%

Berlin/Beijing - Den globale fotovoltaiske industri har nådd en historisk gjennombrudd! Det kinesisk-tyske forskningslaget kunngjorde i dag at omsettnings-effektiviteten til perovskitt-silisium tandem-solkeller under laboratoriebetingelser har nådd 35%, 2,5 prosentpoeng høyere enn verdensrekorden fra 2023, nærmet seg den teoretiske grensen på 43% for denne teknologien. Dette oppnådde ble vurdert av tidsskriftet Nature Energy som "en vendepunkt for fotovoltaisk industrien fra forbedring til revolusjon."

Teknologisk gjennombrudd: den «lagvis eks traksjon»-filosofien av sollys

Tradisjonelle silisiumceller kan bare fange en del av solspekteret grunnet materialeegenskaper, og «spektralskalpellen»-teknologien som er oppdaget av det kinesisk-tyske laget har løst dette problemet:

Topp perovskitt: Det nye bly-tin-blandede perovskittmaterialet (CsPb₀.₅Sn₀.₅I₃) spesialiserer seg i synlig lys, og absorpsjonsgrensen strækker seg til 950nm.

Bunn-silisecelle: Den modifiserte heterojunksjons- (HJT) silisecellen fanger nøyaktig opp 1100-1300nm infrarød lys, og konverterer avfallsvarme til strøm.

Nanoskala "lys-fangst": Den bioinspirerte moseøy-textruktur reduserer lysrefleksjonen til mindre enn 1%, og øker lysabsorptionsraten med 20% i forhold til konvensjonelle celler.

"Dette er ekvivalent med å gi hver stråle solskinnet en 'arbeidsoppgave'." Prosjektets hovedvitenskapsmann, professor Li Weiran fra Kinesisk Akademi for Vitenskaper, sa: "Fotoner av ulike bånd har sine egne plikter, og kraftproduksjonen øker naturligvis eksponensielt."

Kommerciell implementering: "blitzkrieg" fra laboratoriet til taket

Selv om laboratorieresultatene fortsatt trenger tid til å bli transformert, har industrien startet i skyndemodus:

GCL-gruppens verdens første 100MW perovskitt-silisium lagret modulprodusjonslinje ble satt i drift, med en masseproduserteffektivitet på 28%, og vant en ordre på 1 milliard dollar fra Saudi Arabias NEOM Fremtidige By.

Tesla kunngjorde at den nye versjonen av Solar Roof V4 vil bruke lagrede celler, med en 45% økning i kraftproduksjon per enhetsareal for å dekke familienes elektrisitetsbehov i alle værforhold.

EU'en reviderte nøyaktig Solar takloven, hvorved medlemsstater må gi prioritet til å kjøpe laminerte moduler for offentlige bygninger. Kinesiske tolldata viste at fotovoltaiske eksporter til Europa økte med 320% år-over-år.

Mark Schneider, ny energianalyst ved Deutsche Bank, forutsa: "Den globale laminerte batterimarkedet vil overskride 100 milliarder dollar i 2028, og tradisjonelle enkeltsammenhengende silikkbatterier kan trekkes tilbake til det nedre markedet."

Skjulte bekymringer og utfordringer: rolig tenkning under effektivitetskarnevalen

Bak karnevallet forblir industrien varsom om to store smertesteder:

Ledemett kontrovers: Hver kvadratmeter av modulen inneholder omtrent 18 gram bly. Selv om frasningshastigheten kontrolleres til 0,05 mg/L gjennom zirkoniumfosfatbehandling, kaller miljøorganisasjoner fortsatt for utarbeidelse av obligatoriske gjenbruksstandarder.

Livstid: Den årlige effektivitetsnedgangen for laboratorieprøver på 85℃/85% fuktighet er omtrent 7%, noe som fremdeles er langt unna den kommersielle kravspecifikasjonen på 25 år. "Ligesom en sportsbil ikke bare kan kjøre på banen, må den også klare prøven på lerige veier." Frank Eichenberg, CEO av Oxford Photovoltaics, sa ærlig.