Fotovoltaik sənayesində, Perovskit son illərdə isti tələbat var. Günəş hüceyrələri sahəsində "sevimli" kimi ortaya çıxmasının səbəbi özünəməxsus şərtləri ilə əlaqədardır. Kalsium titan filizi bir çox əla fotovoltaik xüsusiyyətləri, sadə hazırlıq prosesi və geniş çiyəlmə və bol miqdarda xammal var. Bundan əlavə, Perovskite də yer elektrik stansiyalarında, aviasiya, tikinti, köhnəlmiş güc istehsal cihazlarında və bir çox digər sahələrdə də istifadə edilə bilər.
Martın 21-də Ningde Times "Kalsium Titanit Günəş hüceyrəsi və onun hazırlığı metodu və güc cihazı" patenti üçün müraciət etdi. Son illərdə daxili siyasət və tədbirlərin dəstəyi ilə, kalsium titan filizi günəş hüceyrələri tərəfindən təmsil olunan kalsium-titan filizi sənayesi, böyük addımlar atdı. Bəs Perovskite nədir? Perovskitin sənayeləşməsi necədir? Hələ hansı çətinliklər üzləşir? Elm və Texnologiya Gündəlik müxbiri müvafiq mütəxəssislərə müsahibə aldı.
Perovskite nə kalsium, nə titan deyil.
Sözdə perovskitlər nə kalsium, nə də titan, lakin eyni kristal quruluşu olan "keramika oksidləri" sinfi üçün ümumi bir termin, molekulyar formula abx3. "Böyük radius kationu", b "metal kation" və x üçün "halogen anion" üçün bir stendlər. "Böyük radius kationu" üçün bir stendlər, b "metal kation" və x "halogen anion" üçün dayanır. Bu üç ion fərqli elementlərin təşkili və ya arasındakı məsafəni tənzimləməklə, həm də izolyasiya, ferroeleksiya, antiferromaqnetizm, nəhəng maqnit effekti və s.
"Materialın elementar tərkibinə görə, Perovskitlər təxminən üç kateqoriyaya bölünə bilər: kompleks metal oksid perovskitlər, üzvi hibrid perovskitlər və qeyri-üzvi halogenli perovskitlər." Nankay Universitetinin Elektron İnformasiya və Optik Mühəndislik Məktəbində professor Luo Jingshan, fotovoltaiklərdə istifadə olunan kalsium Titanitlərin ümumiyyətlə ikincisi ikisidir.
Perovskite, yerüstü elektrik stansiyaları, aerokosmik, tikinti və köhnəlmiş elektrik enerjisi istehsal cihazları kimi bir çox sahələrdə istifadə edilə bilər. Onların arasında fotovoltaik sahə Perovskitin əsas tətbiqi sahəsidir. Kalsium Titanit quruluşları yüksək səviyyədədir və son illərdə fotovoltaik sahədə populyar bir tədqiqat istiqaməti olan çox yaxşı fotovoltaik performansa malikdir.
Perovskitin sənayeləşməsi sürətlənir və məişət müəssisələri düzen üçün yarışır. Hangzhou Fina Photoelektrik Texnologiyası Co., Ltd-dən göndərilən ilk 5.000 kalsium titan filiz modullarının ilk 5.000 ədəd olduğu bildirilir; Renshuo Photovoltaic (Suzhou) Co, Ltd, həmçinin dünyanın ən böyük 150 mw tam kalsium titan filizi pilot xəttinin inşasını sürətləndirir; Kunshan GCL Photoelectric materialları Co. Ltd. 150 MVt Kalsium-Titan Ore Photovoltaic modul istehsal xətti tamamlandı və 2022-ci ilin dekabr ayında istifadəyə verilib və illik çıxış dəyəri istehsal edildikdən sonra 300 milyon yuana çata bilər.
Kalsium titanium filizi fotovoltaik sənayenin açıq üstünlükləri var
Fotovoltaik sənayesində, Perovskit son illərdə isti tələbat var. Günəş hüceyrələri sahəsindəki "sevimli" kimi meydana gəlməsinin səbəbi özünəməxsus şərtləri ilə əlaqədardır.
"Əvvəlcə Perovskite, tənzimlənən bant boşluğu, yüksək udma əmsalı, aşağı həyəcan bağlayan enerji, yüksək daşıyıcı hərəkətlilik, yüksək qüsurlu tolerantlıq və s. Kimi çoxsaylı əla optoelektronik xüsusiyyətlərə malikdir. İkincisi, Perovskitin hazırlanması prosesi sadədir və şəffaflıq, ultra yüngüllüyə, ultra incə, rahatlıq və s. Nəhayət, perovskit xammal geniş və boldur. " Luo Jingshan tanıdı. Perovskitin hazırlanması da xammalın nisbətən aşağı təmizliyini tələb edir.
Hazırda PV sahəsi çox sayda silikon əsaslı günəş hüceyrəsindən istifadə edir, bu da monokristal silikon, polikristal silikon və amorf silikon günəş hüceyrələrinə bölünə bilər. Kristal silikon hüceyrələrinin nəzəri fotoelektrik dönüşüm qütbü 29,4%, cari laboratoriya mühiti maksimum 26,7% -ə çata bilər, bu da konversiya tavanının tavanına çox yaxındır; Texnoloji inkişafın marjinal qazancının da kiçik və daha kiçik olacağı gözlənilir. Bunun əksinə olaraq, perovskit hüceyrələrinin fotovoltaik dönüşüm effektivliyi 33% -i daha yüksək nəzəri dirəyinə malikdir və iki perovskit hüceyrəsi birlikdə yığılırsa, nəzəri çevirmə səmərəliliyi 45% -ə çata bilər.
"Səmərəlilik" ilə yanaşı, başqa bir vacib amil "dəyəri" dir. Məsələn, nazik film batareyalarının birinci nəsilinin dəyərinin azaldılmasının səbəbi, yer üzündə nadir elementlər olan kadmium və gallium ehtiyatları çox kiçikdir və nəticədə sənayedə inkişaf etmişdir Tələb nə qədər çox olarsa, istehsal dəyəri nə qədər yüksəkdir və heç bir əsas məhsul ola bilməmişdir. Perovskitin xammalı yer üzündə çox miqdarda paylanır və qiymət də çox ucuzdur.
Bundan əlavə, kalsium-titan filizi filiz batareyaları üçün kalsium titan filizi örtüyünün qalınlığı yalnız yüz yüz nanometrdir, bu da silikon gofretsin təxminən 1/500-ü, bu da materiala tələbatın tələbi çox kiçikdir. Məsələn, kristal silikon hüceyrələri üçün silikon materialına hazırkı qlobal tələbat ildə təxminən 500.000 tondur və hamısı perovskit hüceyrələri ilə əvəz olunarsa, yalnız 1000 ton perovskitə ehtiyac olacaqdır.
İstehsal xərcləri baxımından, kristallı silikon hüceyrələri silikon təmizlənməni 99.99999% -ə tələb edir, buna görə silikon 1400 dərəcə selsi ilə əriyib, yuvarlaq çubuqlara və dilimlərə çəkilmiş və sonra ən azı dörd fabrikə və iki fabrikə yığılmışdır arasında üç gün arasında və daha çox enerji istehlakı. Bunun əksinə olaraq, perovskit hüceyrələrinin istehsalı üçün yalnız perovskit bazası mayenini substrata tətbiq etmək və sonra kristallaşma gözləmək lazımdır. Bütün proses yalnız şüşə, yapışan film, perovskit və kimyəvi materialları əhatə edir və bir fabrikdə tamamlana bilər və bütün proses təxminən 45 dəqiqə çəkir.
"Perovskitdən hazırlanan günəş hüceyrələri, bu mərhələdə 25,7% -ə çatan və gələcəkdə ənənəvi silikon əsaslı günəş hüceyrələrini əvəz edə biləcək əla fotoelektrik çevirmə səmərəliliyi var." Luo Jingshan dedi.
Sənayeləşməni təşviq etmək üçün həll edilməli olan üç böyük problem var
ChalcoCite-nin sənayeləşməsini inkişaf etdirməkdə, insanlar hələ də 3 problemi həll etməlidirlər, yəni xalis, böyük sahə hazırlığının uzunmüddətli sabitliyi və qurğuşun toksikliyini həll etməlidirlər.
Birincisi, perovskit ətraf mühitə çox həssasdır və temperatur, rütubət, işıq və dövrə yükü kimi amillər Perovskitin parçalanmasına və hüceyrə səmərəliliyinin azalmasına səbəb ola bilər. Hal-hazırda ən çox laboratoriya perovskit modulları, fotovoltaik məhsullar üçün IEC 61215 beynəlxalq standartına cavab vermir və ya silikon günəş hüceyrələrinin 10-20 illik ömrünə çatmadıqları üçün perovskitin dəyəri hələ də ənənəvi fotovoltaik sahədə də əlverişli deyildir. Bundan əlavə, Perovskite və onun cihazlarının deqradasiya mexanizmi çox mürəkkəbdir və sahədəki proses haqqında çox aydın bir anlayış yoxdur, nə də sabitlik tədqiqatlarına zərər verən bir vahid kəmiyyət standartı yoxdur.
Digər bir böyük məsələ onları geniş miqyasda necə hazırlamaqdır. Hal-hazırda, laboratoriyada cihaz optimallaşdırma tədqiqatları aparıldıqda, istifadə olunan cihazların effektiv işıq sahəsi ümumiyyətlə 1 sm2-dən azdır və genişmiqyaslı komponentlərin kommersiya tətbiqi mərhələsinə gəldikdə, laboratoriya hazırlığı metodları yaxşılaşdırılmalıdır və ya dəyişdirildi. Hazırda geniş ərazinin perovskit filmlərinin hazırlanmasına tətbiq olunan əsas metodlar həll üsulu və vakuum buxarlanma üsuludur. Həll metodunda, prekursor həllinin konsentrasiyası və nisbəti, həlledici növü və saxlama müddəti perovskit filmlərinin keyfiyyətinə böyük təsir göstərir. Vakuum buxarlanması metodu perovskit filmlərinin keyfiyyəti və idarə oluna bilən çöküntüsünü hazırlayır, ancaq prekursorlar və substratlar arasında yaxşı əlaqə əldə etmək çətindir. Bundan əlavə, perovskit cihazının şarj daşınması təbəqəsi də böyük bir ərazidə hazırlanmalıdır, hər qatın davamlı çökməsi olan istehsal xətti sənaye istehsalında qurulması lazımdır. Ümumilikdə, perovskite nazik filmlərin geniş ərazisi hazırlanması prosesi hələ də daha da optimallaşdırmaya ehtiyac duyur.
Nəhayət, qurğuşun toksisi də narahatlıq məsələsidir. Cari yüksək səmərəli perovskit cihazlarının yaşlanma prosesi zamanı Perovskit, insan orqanizminə girdikdən sonra sağlamlığa təhlükəli olacaq pulsuz qurğuşun ionları və qurğuşun monomerləri istehsal edəcək.
Luo Jingshan hesab edir ki, sabitlik kimi problemlər cihaz qablaşdırması ilə həll edilə bilər. "Gələcəkdə bu iki problem həll olunarsa, yetkin bir hazırlıq prosesi də var, perovskit cihazlarını da şəffaf şüşəyə çevirə bilər Digər sahələr, beləliklə su və oksigen mühiti olmayan kosmosda perovskit maksimum rol oynaması. " Luo Jingshan Perovskitin gələcəyinə əmindir.
Time vaxt: Apr-15-2023