Какво представлява перовскитът?
Перовскитите са група материали с една и съща структура, които притежават много интересни качества, като свръхпроводимост, магнитосъпротивление и др. Хората смятат, че тези материали са бъдещето на соларните панели, защото са лесни за производство и имат уникална структура, която ги прави чудесни за евтини и ефективни фотоволтаици.
Какво представляват перовскитните слънчеви клетки?
Перовскитната слънчева клетка е вид слънчева клетка, която включва съединение с перовскитна структура.
Перовскитът е материал със същата кристална структура като минерала перовскит соларни клетки, най-рано открития кристал на перовските соларни клетки. Обикновено халкоцитните съединения имат химична формула ABX 3, където "А" и "В" означават катиони, а Х е анионът, с който са свързани, и голям брой различни елементи могат да бъдат комбинирани, за да образуват халкоцитна структура.
Използвайки гъвкавостта на този състав, учените могат да проектират кристали на перовскитни слънчеви клетки, които да имат широк спектър от физични, оптични и електрически свойства.
Ефективността на едносъединителните перовскитни слънчеви клетки всяка година чупи рекорди:
През 2009 г. те постигнаха ефективност на преобразуване на енергията от едва 3,8 %, а от 2016 г. насам рекордът за тандемните слънчеви клетки от перовскит и силиций е по-висок от този на едносъединителните слънчеви клетки. Рекорд за съединителни перовскитови слънчеви клетки. съединителни клетки. От 2018 г. насам изследователи от Oxford Photonics и Helmholtz Center Berlin редуват рекорди за ефективност на преобразуване на енергия. През 2021 г. Центърът "Хелмхолц" в Берлин постигна най-добрата си ефективност до момента: 29,8 %.
Перовскитни слънчеви клетки VS Кристални силициеви слънчеви клетки
1.По-висок добив. Това е изключителна характеристика на технологията. Досега е постигната регистрирана ефективност от 29,15 %, близо до 30 %, която е с 3,75 % по-висока от най-високата ефективност, регистрирана за кристалносилициевата технология Al-BSF. Това показва огромния потенциал на халкогенидните слънчеви панели.
2.По-малко затихване. Слънчевите панели от кристален силиций имат температурен коефициент от приблизително -0,38%/°C, но слънчевите клетки от перовскит имат само -0,13%/°C. Това води до по-дълъг период на разпад.
3.По-лесен за производство. Перовскитовите слънчеви клетки могат да се произвеждат изцяло в разтвор. Това означава, че те могат да се произвеждат чрез широкомащабни методи като довършителни операции с прорези и мастиленоструен печат. Това би могло да означава, че те са лесни за промяна за масово производство.
Недостатъци на перовскитните слънчеви клетки
1. Цена. Най-вече защото златото е най-често използваният в тях електроден материал в момента. Друг проблем е, че по-евтините перовскитни слънчеви клетки не издържат толкова дълго. Перовскитните фотоволтаици също така се разпадат бързо, когато са изложени на вода, а продуктите от разпадането атакуват металните електроди. За да се защити перовскитът, тежкото покритие също може да увеличи цената на клетката.
2. Отровни. Едно от нещата, в които се разпада перовскитът, е вещество, наречено PbI, което е отровно и има опасения, че може да причини рак. Освен това в много перовскитни клетки се използва олово, което е много мръсно вещество.
3.Продължителност на живота. Технологията на кристалните силициеви слънчеви клетки е зряла технология с продължителност на живота до 30 години, докато халкогенидните слънчеви панели издържат само 30 месеца в най-добрия случай, което ги прави непрактични за повечето практически приложения.
Търговска реализация на перовскитни слънчеви клетки
Калциево-титаново-минералните батерии са в центъра на вниманието по пътя към комерсиализацията, въпреки че никога не са били прилагани в голям мащаб. С партньорството от най-високо ниво на Oxford PV с Meyerberger и пускането на 100MW производствена линия на GCL Nano, фотоволтаичните продукти от перовскитни слънчеви клетки вече са в продажба.
Като най-изобретателни и жизнеспособни на следващото поколение нови технологии за слънчеви клетки, Държавната енергийна инвестиционна корпорация (SIPC), Huaneng Group, LONGi, Trina Solar, Zhonglai Photovoltaic, Aixu Science and Technology, Savi Group, Shengcheng Photovoltaic и други компании посочиха, че следят отблизо тенденцията на технологията за халкоцитни батерии на силициева основа и правят планове за пускане на пазара.
Данните сочат, че когато производственият капацитет на модула от перовскитови слънчеви клетки достигне 1 GW, цената му се очаква да спадне до по-малко от 0,1 евро на ват. По това време икономичните перовскитови слънчеви клетки, наложени върху HJT, TOPCon и CIGS и други технологии, ще стимулират фотоволтаичната индустрия, нов кръг от технологично усъвършенстване, итерация на продуктите и иновации в приложенията, и енергично ще насърчат фотоволтаичния паритет за достъп до интернет и заместването на чистата енергия.
Понастоящем процесът на комерсиализация на фотоволтаичната технология с перовскитни соларни клетки е на път да започне и е от положително и дълбоко знаково значение да се обсъдят технологиите и индустриализацията, свързани с перовскитните соларни клетки и подредените соларни клетки (модули), и да се предприемат практически действия за разчупване на основните предложения за насърчаване на развитието на индустрията.
Препратка:
Manser, Joseph S.; Christians, Jeffrey A.; Kamat, Prashant V. (2016). "Intriguing Optoelectronic Properties of Metal Halide Perovskites". Chemical Reviews. 116 (21): 12956–13008. doi:10.1021/acs.chemrev.6b00136. PMID 27327168
Mag, S. (2022) “Perovskite Solar Cells: An In-Depth Guide + Comparisons with other techs,” Solar Magazine .
What are Perovskite Solar Cells? (no date)
Може също да ви хареса:
