Landas ng enerhiyang rebolusyon: ang laboratoryong ekadensya ng perovskita-silisyum tandem solar cells ay napag-uwi na sa higit sa 35%

Berlin/Beijing - Umangkin na ang pandaigdigang photovoltaic industriya sa isang makasaysayang pagbubukas! Inihayag ngayong araw ng Sino-German joint research team na umabot na sa 35% ang conversion efficiency ng perovskite-silicon tandem solar cells sa mga kondisyon ng laboratorio, mas mataas pa ng 2.5 porsiyento kaysa sa daigdigang rekord noong 2023, dumadakila sa teoretikal na hangganan ng 43% ng teknolohiya na ito. Nilantad ng pangako ng Nature Energy bilang "isang paglilingon para sa photovoltaic industriya mula sa pagpapabuti patungo sa rebolusyon."

Teknolohikal na pagbubukas: ang 'layered extraction' na konsepto ng liwanag ng araw

Ang tradisyonal na silicon cells ay maaaring humikayat lamang ng bahagi ng solar spectrum dahil sa karakteristikang anyo ng material, at ang nilikha ng Sino-German team na 'spectral scalpel' na teknolohiya ay nag-solve sa problema na ito:

Itaas na perovskite: Ang bagong materyales na perovskita mula sa tugtugin ng plomo at tin (CsPb₀.₅Sn₀.₅I₃) ay espesyal sa ilaw na nakikita, at umabot ang hangganan ng pagkakaroon ng hangganang 950nm.

Buwad na silicon cell: Ang pinagbagong heterojunction (HJT) na silicon cell ay tiyak na kumukuha ng ilaw na infrared mula 1100-1300nm, nagbabago ng sobrang init sa elektrisidad.

Nanoscale na 'lihim na liwanag': Ang estrakturang anyo ng bionikong bulag ng uling ay sumisira ng repleksyon ng liwanag sa babaw ng 1%, at nagdidagdag ng 20% sa rate ng pagkakaroon ng liwanag kumpara sa mga tradisyonal na selula.

"Ito ay katumbas ng pagbibigay ng 'paggawa' sa bawat sugat ng liwanag ng araw." Anumang, pangunahing siyentipiko ng proyekto, si Guro Li Weiran mula sa Chinese Academy of Sciences, ay nagsabi, "Ang bawat banda ng mga photon ay may kanilang sariling trabaho, at ang paggawa ng kuryente ay lumalago nang eksponensyal na paraan nang natural."

Pangkomersyal na paglulunsad: "blitzkrieg" mula sa laboratorio hanggang sa bubong

Bagaman ang mga resulta sa laboratorio ay kinakailangan pa ng oras upang magkaroon ng transpormasyon, nagsimula nang agad ang industriya sa pamamaraan ng pagsisikap:

Ang 100MW perovskite-silicon stacked module production line ng GCL Group ay ipinagpalaganap, may 28% na produktibidad sa masang produksyon, at nakakuha ng $1 bilyong order mula sa NEOM Future City ng Saudi Arabia.

Anunsyo ni Tesla na gagamitin ang stacked cells ang bagong bersyon ng Solar Roof V4, may 45% na pagtaas sa paggawa ng kuryente bawat yunit na lugar upang tugunan ang pangangailangan ng elektrisidad ng pamilya sa lahat ng panahon.

Ang EU ay nag-revisya nang maagap sa Solar Roof Act, naumuha ang mga estado-haligi na magbigay ng prioridad sa pagsasanay ng laminated modules para sa pampublikong gusali. Inilahad ng datos ng Chinese customs na ang mga eksport ng photovoltaic patungo sa Europa ay tumumaas ng 320% kumpara sa taon-taon.

Inihula ni Mark Schneider, isang analyst ng bagong enerhiya sa Deutsche Bank: "Lalo ang pamilihan ng laminated battery sa buong daigdig ay lalampas ng US$100 bilyon noong 2028, at ang mga tradisyonal na single-junction silicon battery ay maaaring umano sa low-end market."

Nilalaman ng mga pag-aalinlangan at hamon: maingat na pag-iisip sa ilalim ng pandaraya ng efisiensiya

Sa likod ng pandaraya, nananatiling maingat ang industriya tungkol sa dalawang pangunahing sakit:

Kontrobersiya sa lead leakage: Bawat kuwadradong metro ng modulo ay naglalaman ng mga 18 gramo ng plomo. Bagaman ang rate ng leaching ay kontrolado sa 0.05 mg/L sa pamamagitan ng kubierta ng zirconium phosphate, tinatawagan pa rin ng mga pangangalang pang-ekolohiya ang pagsusulat ng kinakailangang estandar para sa pagbabalik-gamit.

Buhay na sumpa: Ang anual na bilis ng pagkababa ng ekasiyensiya ng mga sample sa laboratorio sa 85℃/85% kalamihan ay halos 7%, na katatapos pa rin malayo mula sa 25-taong komersyal na kinakailangan. "Tulad ng isang sports car na hindi lamang makakakuha ng lakas sa landas, kailangan itong tumunghay sa pagsusubok ng mga daluyan na lodo," ani Frank Eichenberg, CEO ng Oxford Photovoltaics, na sinabi nang maingat.