Ċelloli solari tandem double-end ta 'longi għandhom effiċjenza ta' 34.85%
1. Skop Teknoloġiku: Qabża minn Laboratorju għall-Industrijalizzazzjoni
F'April 2025, Longi ħabbar li ċ-ċelloli solari tandem double-perovskite żviluppati b'mod indipendenti tagħha ġew iċċertifikati mill-Laboratorju Nazzjonali tal-Enerġija Rinnovabbli (NREL) ta 'l-Istati Uniti, b'effiċjenza ta' konverżjoni ta 'enerġija ta' 34.85%, għal darb'oħra li kisser ir-rekord globali ta 'din ir-rotta tat-teknoloġija. Dan l-avvanz mhux biss jimmarka d-dħul tat-teknoloġija fotovoltajka f'era ġdida ta '"34% +", iżda jfisser ukoll li ċelloli stivati tas-silikon-perovskite kristallini maqsuma uffiċjalment permezz tal-limitu teoretiku ta' effiċjenza ta 'ċelloli ta' junction waħda (33.7%), li jpoġġu l-pedament għall-ġenerazzjoni li jmiss ta 'teknoloġija fotovoltaika ta' l-għoli.
Il-passaġġ tekniku ta 'Longi huwa bbażat fuq ċelloli tas-silikon kristallini, u jikseb komplementarjetà spettrali permezz tad-disinn tal-istivar ta' saffi ta 'perovskite. Speċifikament, is-saff perovskite (bandgap ta 'madwar 1.7 eV) huwa responsabbli biex jassorbi l-parti tad-dawl viżibbli, filwaqt li s-saff tas-silikon kristallin (bandgap ta' 1.1 eV) jaqbad dawl infra-aħmar. Iż-żewġ jaħdmu flimkien biex tiżdied l-effiċjenza tal-konverżjoni tal-enerġija solari għal 34.85%. Il-qalba ta 'din l-istruttura tinsab fl-avvanz tal-inġinerija tal-interface. It-tim longi żviluppa strateġija ta 'passivazzjoni interlaced b'saff doppju. Permezz tal-effett sinerġistiku tal-molekuli tal-fluworidu tal-litju (LIF) u tal-ethylenediamine diiodide (EDAI), huwa effettivament irażżan rikombinazzjoni mhux radjattiva fl-interface u jottimizza l-effiċjenza tat-trasferiment tat-trasportatur.
Ta 'min jinnota li l-veloċità tat-teknoloġija ta' Longi taqbeż sew l-aspettattivi tal-industrija: l-effiċjenza qabżet it-33.9% f'Novembru 2023, żdiedet għal 34.6% f'Ġunju 2024, u laħqet livell ġdid ġdid f'April 2025. Din il-kapaċità ta '"iterazzjoni mgħaġġla" toħroġ mis-sistema R&D tagħha ta' R&D ta '"ġenerazzjoni ta' produzzjoni tal-massa, ġenerazzjoni ta 'produzzjoni tal-massa, ta' ġenerazzjoni ta 'riserva", kif ukoll fil-kooperazzjoni ta' riserva ", kif ukoll fil-kooperazzjoni ta 'l-università. Istitut ta 'Riċerka dwar l-Enerġija Nadifa, u Università Politeknika ta' Ħong Kong. Pereżempju, ir-riċerka tat-tim tal-Professur Li Yaowen fl-Università ta 'Soochow fuq ir-Regolament dwar l-Istress ta' Perovskite Lttice tipprovdi appoġġ ewlieni għat-titjib tal-istabbiltà tal-batterija; L-Istitut ta 'Riċerka dwar l-Enerġija Nadifa ta' Huaneng ikkontribwixxa esperjenza ta 'inġinerija fi preparazzjoni ta' komponenti ta 'żona kbira u applikazzjoni industrijali.
2. L-Impatt tal-Industrija: Rivoluzzjoni tal-Effiċjenza u Rikostruzzjoni tal-Ispejjeż
Avvanz fil-limitu tal-effiċjenza
L-effiċjenza teoretika tal-limitu taċ-ċelloli tandem tas-silikon-perovskite kristallini hija għolja daqs 43%, li taqbeż sew id-29.4% taċ-ċelloli tas-silikon kristallini singoli. L-effiċjenza ta '34.85% ta' Longi hija qrib it-80% ta 'dan il-valur teoretiku, u tħalli spazju wiesa' għal aġġornamenti ta 'teknoloġija sussegwenti. Jekk it-tandem triplu-junction (bħal perovskite / silicon / perovskite kristallin) jimmatura fil-futur, l-effiċjenza hija mistennija li tiżdied aktar għal aktar minn 40%, li tikteb kompletament il-pajsaġġ tal-kompetizzjoni tal-effiċjenza tal-industrija fotovoltajka.
Ottimizzazzjoni ta 'tfixkil ta' struttura ta 'spejjeż
L-ispiża tal-materjal tas-silikon taċ-ċelloli tas-silikon kristallin tradizzjonali jammonta għal madwar 40%, filwaqt li ċ-ċelloli tandem jistgħu jnaqqsu l-ispiża tal-materjal tas-silikon għal inqas minn 20% billi jnaqqsu l-ħxuna tal-wejfers tas-silikon (minn 180 μm għal inqas minn 100 μm) u jżidu l-ġenerazzjoni tal-enerġija għal kull unità. Barra minn hekk, il-proċess ta 'preparazzjoni tas-soluzzjoni tas-saff perovskite (bħal kisi tal-qasma u stampar inkjet) jikkonsma biss 1/10 tal-enerġija taċ-ċelloli tas-silikon kristallini, u jnaqqas aktar l-ispejjeż tal-manifattura. Huwa stmat li l-ispiża livellizzata ta 'l-elettriku (LCOE) ta' ċelloli f'munzelli tista 'titnaqqas b'25% meta mqabbla ma' ċelloli PERC tradizzjonali, u għandha kompetittività sinifikanti fil-fotovoltajċi mqassma, BIPV u xenarji oħra.
Rilaxx ta 'effett ta' sinerġija tal-katina industrijali
L-avvanzi teknoloġiċi ta 'Longi se jaċċelleraw il-maturità tal-katina tal-industrija Perovskite. Pereżempju, ħġieġ TCO (ossidu konduttiv trasparenti), bħala materjal ewlieni għas-saff ta 'perovskite, żied ir-rata ta' lokalizzazzjoni tiegħu minn 30% fl-2023 għal 70% fl-2025; It-teknoloġija tal-iscribing bil-lejżer b'żona kbira żviluppata mill-Istitut ta 'Riċerka dwar l-Enerġija Nadifa ta' Huaneng żiedet ir-rendiment ta 'moduli perovskite minn 85% għal 95%. Barra minn hekk, il-kooperazzjoni ta 'Longi ma' GCL-Poly Optoelectronics, Xianna Optoelectronics u kumpaniji oħra qed tibni ekoloġija industrijali kollaborattiva ta '"Perovskite-Crystalline Silicon".
3
Għalkemm l-avvanz tal-effiċjenza huwa eċċitanti, il-kummerċjalizzazzjoni għadha qed tiffaċċja sfidi multipli:
Stabbiltà u bottleneck tal-ħajja
Il-materjali perovskite huma sensittivi għall-ilma, l-ossiġenu, id-dawl u t-temperatura, u m'għandhomx stabbiltà fit-tul. Iċ-ċelloli f'munzelli ta 'Longi għadhom ma żvelawx dejta speċifika tal-ħajja, iżda l-industrija ġeneralment temmen li l-ħajja T80 tagħha (il-ħin li tieħu biex l-effiċjenza titmermer għal 80%) teħtieġ li taqbeż il-5, {000 sigħat biex tissodisfa r-rekwiżiti kummerċjali. Biex issolvi din il-problema, longi jista 'jkun adotta l-mogħdijiet tekniċi li ġejjin:
Passivazzjoni tal-Interfaċċa: Pereżempju, l-istrateġija ta 'kumplessazzjoni ta' l-ospitanti doppja żviluppata mit-tim ta 'Zhang Hong fl-Università Fudan tista' testendi l-ħajja taċ-ċelloli Perovskite għal 1,050 siegħa.
Teknoloġija tal-imballaġġ: It-teknoloġija tat-titjib tal-grafene-polimeru tal-Istitut ta 'Riċerka dwar l-Enerġija Nadifa ta' Huaneng tista 'żżid il-ħajja ta' moduli perovskite għal 3,670 siegħa.
Kumplessità tal-proċess tal-produzzjoni tal-massa
Ċelloli tandem doppju fit-terminal jeħtieġu kontroll preċiż tat-tqabbil tal-kannizzata u l-kuntatt tal-interface bejn is-saff tal-perovskite u s-saff tas-silikon kristallin. Il-problemi li ġejjin jeħtieġ li jiġu solvuti waqt il-produzzjoni tal-massa:
Uniformità tal-film irqiq: il-ħxuna tas-saff tal-perovskite teħtieġ li tkun ikkontrollata f '300-500 nm, u d-devjazzjoni tal-ħxuna teħtieġ li tkun inqas minn 5%.
Process compatibility: There is a contradiction between the high-temperature process of crystalline silicon cells (>800 grad) u l-preparazzjoni ta 'temperatura baxxa ta' perovskites (<150℃), and new materials such as low-temperature silver paste need to be developed.
Politika u inċertezza tas-suq
Għalkemm l- "14-il pjan ta 'ħames snin" tal-pajjiż jelenka l-perovskites bħala teknoloġiji ewlenin, bħalissa hemm nuqqas ta' politiki ċari ta 'sussidju u standards tal-industrija. Barra minn hekk, is-sistema ta 'riċiklaġġ għal komponenti ta' perovskite għadha ma ġietx stabbilita, u kwistjonijiet ta 'tniġġis taċ-ċomb jistgħu jikkawżaw tilwim ambjentali.
4. It- "tielet rivoluzzjoni" tat-teknoloġija fotovoltajka
L-avvanz ta 'effiċjenza ta '34 .85% ta' Longi jimmarka l-qabża tat-teknoloġija fotovoltajka minn "dominanza tas-silikon kristallina" għal "ERA f'munzelli". Dan l-avvanz mhuwiex biss rebħa teknoloġika, iżda wkoll mudell ta 'innovazzjoni kollaborattiva fil-katina industrijali - ir-riċerka materjali tal-Università ta' Suzhou, il-kapaċitajiet ta 'inġinerija ta' Huaneng, u d-disinn tal-apparat ta 'Hong Kong Polytechnic flimkien jikkostitwixxu l-pedament ta' skoperti teknoloġiċi.
Meta nħarsu 'l quddiem, ċelloli tandem tas-silikon-perovskite kristallini jerġgħu jsawru mill-ġdid il-pajsaġġ tal-industrija fl-oqsma li ġejjin:
Fotovoltajka mqassma:Il-piż ħafif tiegħu (piż tal-modulu<5 kg/㎡) and high power density (>400 w / ㎡) il-karatteristiċi jippromwovu t-tifqigħa ta 'BIPV, fotovoltajċi mmuntati fuq il-vettura u xenarji oħra.
Stazzjonijiet tal-Qawwa Ċentralizzati:It-titjib tal-effiċjenza jista 'jnaqqas l-okkupazzjoni ta' l-art għal kull żona ta 'unità, li hija aktar vantaġġjuża f'żoni b'riżorsi ta' art skarsi.
Esplorazzjoni tal-Ispazju:Ir-riċerka u l-iżvilupp ta 'ċelloli tandem flessibbli jistgħu jipprovdu soluzzjonijiet ta' enerġija aktar effiċjenti għal sondi spazjali fil-fond.
Madankollu, it-triq għall-kummerċjalizzazzjoni għad trid tinqasam permezz ta 'ostakli multipli bħall-istabbiltà, il-proċess tal-produzzjoni tal-massa u l-appoġġ tal-politika. L-avvanz teknoloġiku ta 'Longi indika t-triq għall-industrija, iżda biex tinkiseb ir- "rivoluzzjoni perovskite", l-isforzi konġunti tal-katina tal-industrija kollha għadhom meħtieġa. Fil-ħames snin li ġejjin, l-industrija fotovoltajka se toħroġ fit-trasformazzjoni doppja ta 'iterazzjoni teknoloġika u rikostruzzjoni industrijali, u l-effiċjenza ta' 34.85% ta 'Longi hija l-punt tat-tluq ta' din it-trasformazzjoni.