Hva er perovskitt?
Perovskitter er en gruppe materialer med samme struktur som har mange interessante egenskaper, for eksempel superledningsevne, magnetoresistens med mer. Mange mener at disse materialene er fremtiden for solcellepaneler fordi de er enkle å fremstille og har en unik struktur som gjør dem perfekte for billige og effektive solcellepaneler.
Hva er perovskitt-solceller?
En perovskittsolcelle er en type solcelle som inneholder en perovskittstrukturert forbindelse.
Perovskitt er et materiale med samme krystallstruktur som mineralet perovskitt-solceller, den tidligst oppdagede perovskitt-solcellekrystallen. Vanligvis har chalkosittforbindelser den kjemiske formelen ABX 3, der "A" og "B" står for kationer og X er anionet de er bundet til, og et stort antall forskjellige grunnstoffer kan kombineres for å danne en chalkosittstruktur.
Ved hjelp av fleksibiliteten i denne sammensetningen kan forskere designe perovskitt-solcellekrystaller med et bredt spekter av fysiske, optiske og elektriske egenskaper.
Effektiviteten til perovskitt-solceller med ett veikryss slår rekorder hvert år:
I 2009 oppnådde de en virkningsgrad på bare 3,8 %, og siden 2016 har rekorden for perovskitt-silisium-tandemsolceller vært høyere enn for single-junction-solceller. En rekord for perovskitt-solceller med kryss. kryssceller. Siden 2018 har forskere ved Oxford Photonics og Helmholtz Center Berlin vekselvis slått rekorder for strømkonverteringseffektivitet. I 2021 oppnådde Helmholtz Center Berlin sin hittil beste virkningsgrad: 29,8 %.
Perovskitt-solceller VS krystallinske silisium-solceller
1.Høyere virkningsgrad. Dette er en enestående egenskap ved teknologien. Så langt er det oppnådd en registrert virkningsgrad på 29,15 %, nesten 30 %, noe som er 3,75 % høyere enn den høyeste virkningsgraden som er registrert for krystallinsk silisium Al-BSFteknologi. Dette viser det enorme potensialet til kalcogenid-solcellepaneler.
2. Mindre demping. Solcellepaneler av krystallinsk silisium har en temperaturkoeffisient på ca. -0,38 %/°C, mens perovskitt-solceller bare har -0,13 %/°C. Dette resulterer i en lengre nedbrytningsperiode.
3. Enklere å produsere. Perovskitt-solceller kan produseres helt i løsning. Det betyr at de kan produseres ved hjelp av storskalametoder som slot-die finishing og blekkstråletrykk. Dette kan bety at de er enkle å endre for masseproduksjon.
Ulemper ved perovskittsolceller
1. Kostnad. Hovedsakelig fordi gull er det vanligste elektrodematerialet som brukes i dem akkurat nå. Et annet problem er at billigere perovskitt-solceller ikke varer like lenge. Perovskittsolceller brytes også raskt ned når de utsettes for vann, og nedbrytningsproduktene angriper metallelektroder. For å beskytte perovskitten kan det også være nødvendig med et kraftig belegg som fordyrer cellen.
2. Giftig. Perovskitt brytes blant annet ned til et stoff som heter PbI, som er giftig, og man er bekymret for at det kan være kreftfremkallende. Dessuten bruker mange perovskittceller bly, som er et svært skittent stoff.
3. Levetid. Krystallinsk silisiumsolcelleteknologi er en moden teknologi med en levetid på opptil 30 år, mens kalcogenidsolcellepaneler i beste fall bare varer i 30 måneder, noe som gjør dem upraktiske for de fleste praktiske anvendelser.
Kommersialisering av perovskitt-solceller
Kalsium-titan-mineral-batterier har vært i søkelyset på veien mot kommersialisering, selv om de aldri har blitt brukt i stor skala. Med Oxford PVs partnerskap med Meyerberger og GCL Nanos 100 MW-produksjonslinje er perovskitt-solceller allerede i salg.
Som den mest fantasifulle og vitale av den neste generasjonen av ny solcelleteknologi har State Power Investment Corporation (SIPC), Huaneng Group, LONGi, Trina Solar, Zhonglai Photovoltaic, Aixu Science and Technology, Savi Group, Shengcheng Photovoltaic og andre selskaper indikert at de følger nøye med på trenden med silisiumbasert chalcocite stacked batteriteknologi og lager lanseringsplaner.
Data viser at når produksjonskapasiteten til perovskite-solcellemodulen når 1 GW, forventes kostnadene å falle til under 0,1 euro per watt. På det tidspunktet vil de økonomiske perovskite-solcellene lagt på HJT, TOPCon og CIGS og andre teknologier drive solcelleindustrien, en ny runde med teknologisk oppgradering, produktiterasjon og applikasjonsinnovasjon, og kraftig fremme PV-paritetsinternettilgang og erstatning av ren energi.
For tiden er kommersialiseringsprosessen for perovskite solceller fotovoltaisk teknologi i ferd med å starte, og det er av positiv og dyp milepælsbetydning å diskutere teknologien og industrialiseringen knyttet til perovskite solceller og stablede solceller (moduler), og å iverksette praktiske tiltak for å knekke de viktigste forslagene for å fremme utviklingen av industrien.
Referanse：
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)
Du vil kanskje også like:
