Ninu ile-iṣẹ fọtovoltaic, perovskite ti wa ni ibeere gbona ni awọn ọdun aipẹ. Idi idi ti o ti farahan bi "ayanfẹ" ni aaye ti awọn sẹẹli oorun jẹ nitori awọn ipo ọtọtọ rẹ. Calcium titanium irin ni ọpọlọpọ awọn ohun-ini fọtovoltaic ti o dara julọ, ilana igbaradi ti o rọrun, ati ọpọlọpọ awọn ohun elo aise ati akoonu lọpọlọpọ. Ni afikun, perovskite tun le ṣee lo ni awọn ile-iṣẹ agbara ilẹ, ọkọ oju-ofurufu, ikole, awọn ẹrọ iran agbara wọ ati ọpọlọpọ awọn aaye miiran.
Ni Oṣu Kẹta Ọjọ 21, Ningde Times lo fun itọsi ti “cell titanite ti oorun sẹẹli ati ọna igbaradi rẹ ati ẹrọ agbara”. Ni awọn ọdun aipẹ, pẹlu atilẹyin awọn eto imulo inu ile ati awọn igbese, ile-iṣẹ irin ti kalisiomu-titanium, ti o jẹ aṣoju nipasẹ awọn sẹẹli oorun ti kalisiomu-titanium ore, ti ṣe awọn ilọsiwaju nla. Nitorina kini perovskite? Bawo ni iṣelọpọ ti perovskite? Àwọn ìṣòro wo ló ṣì ń dojú kọ? Onirohin Ojoojumọ Imọ-ẹrọ ati Imọ-ẹrọ ṣe ifọrọwanilẹnuwo awọn amoye ti o yẹ.
Perovskite kii ṣe kalisiomu tabi titanium.
Awọn ti a npe ni perovskites kii ṣe kalisiomu tabi titanium, ṣugbọn ọrọ jeneriki fun kilasi kan ti "seramiki oxides" pẹlu ilana gara kanna, pẹlu agbekalẹ molikula ABX3. A duro fun “radius cation nla”, B fun “irin cation” ati X fun “halogen anion”. A dúró fun "tobi rediosi cation", B dúró fun "irin cation" ati X dúró fun "halogen anion". Awọn ions mẹta wọnyi le ṣe afihan ọpọlọpọ awọn ohun-ini ti ara iyalẹnu nipasẹ iṣeto ti awọn eroja oriṣiriṣi tabi nipa ṣatunṣe aaye laarin wọn, pẹlu ṣugbọn kii ṣe opin si idabobo, ferroelectricity, antiferromagnetism, ipa oofa nla, ati bẹbẹ lọ.
"Gegebi akojọpọ ipilẹ ti ohun elo naa, awọn perovskites le pin ni aijọju si awọn ẹka mẹta: awọn perovskites oxide irin ti o nipọn, awọn perovskites arabara Organic, ati awọn perovskites halogenated inorganic.” Luo Jingshan, olukọ ọjọgbọn ni Ile-ẹkọ giga ti Ile-ẹkọ giga ti Nankai ti Alaye Itanna ati Imọ-ẹrọ Opitika, ṣafihan pe awọn titan kalisiomu ti a lo ni bayi ni fọtovoltaics nigbagbogbo jẹ meji ti o kẹhin.
perovskite le ṣee lo ni ọpọlọpọ awọn aaye bii awọn ohun elo agbara ori ilẹ, afẹfẹ afẹfẹ, ikole, ati awọn ẹrọ iran agbara wearable. Lara wọn, aaye fọtovoltaic jẹ agbegbe ohun elo akọkọ ti perovskite. Awọn ẹya titanite Calcium jẹ apẹrẹ ti o ga julọ ati pe o ni iṣẹ fọtovoltaic ti o dara pupọ, eyiti o jẹ itọsọna iwadii olokiki ni aaye fọtovoltaic ni awọn ọdun aipẹ.
Iṣẹ-ṣiṣe ti perovskite n yara, ati awọn ile-iṣẹ ile ti n dije fun ifilelẹ naa. O royin pe awọn ege 5,000 akọkọ ti kalisiomu titanium irin awọn modulu ti a firanṣẹ lati Hangzhou Fina Photoelectric Technology Co., Ltd; Renshuo Photovoltaic (Suzhou) Co., Ltd tun n ṣe iyara ikole ti 150 MW ti o tobi julọ ni agbaye ni kikun titanium titanium irin laminated pilot laminated; Kunshan GCL Photoelectric Materials Co.. Ltd.
Calcium titanium irin ni awọn anfani ti o han gbangba ni ile-iṣẹ fọtovoltaic
Ninu ile-iṣẹ fọtovoltaic, perovskite ti wa ni ibeere gbona ni awọn ọdun aipẹ. Idi idi ti o ti farahan bi "ayanfẹ" ni aaye ti awọn sẹẹli oorun jẹ nitori awọn ipo ti ara rẹ.
“Ni akọkọ, perovskite ni ọpọlọpọ awọn ohun-ini optoelectronic ti o dara julọ, gẹgẹ bi aafo ẹgbẹ adijositabulu, olùsọdipúpọ gbigba giga, agbara abuda kekere exciton, gbigbe gbigbe giga, ifarada abawọn giga, ati bẹbẹ lọ; Ni ẹẹkeji, ilana igbaradi ti perovskite rọrun ati pe o le ṣaṣeyọri translucency, ultra-lightness, ultra-thinness, flexibility, bbl Nikẹhin, awọn ohun elo aise perovskite wa ni ibigbogbo ati lọpọlọpọ.” Luo Jingshan ṣafihan. Ati igbaradi ti perovskite tun nilo mimọ kekere ti awọn ohun elo aise.
Ni bayi, aaye PV nlo nọmba nla ti awọn sẹẹli oorun ti o da lori silikoni, eyiti o le pin si silikoni monocrystalline, silikoni polycrystalline, ati awọn sẹẹli oorun silikoni amorphous. Ọpa iyipada fọtoelectric imọ-jinlẹ ti awọn sẹẹli ohun alumọni kirisita jẹ 29.4%, ati agbegbe yàrá lọwọlọwọ le de iwọn ti o pọju 26.7%, eyiti o sunmo si aja ti iyipada; o ṣee ṣe tẹlẹ pe ere alapin ti ilọsiwaju imọ-ẹrọ yoo tun di kere ati kere. Ni idakeji, ṣiṣe iyipada fọtovoltaic ti awọn sẹẹli perovskite ni iye opo-itumọ ti o ga julọ ti 33%, ati pe ti awọn sẹẹli perovskite meji ba ni akopọ ati isalẹ papọ, ṣiṣe iyipada imọ-jinlẹ le de ọdọ 45%.
Ni afikun si "ṣiṣe daradara", ifosiwewe pataki miiran jẹ "iye owo". Fun apẹẹrẹ, idi ti idiyele ti iran akọkọ ti awọn batiri fiimu tinrin ko le sọkalẹ ni pe awọn ifiṣura ti cadmium ati gallium, eyiti o jẹ awọn eroja toje lori ilẹ, kere ju, ati bi abajade, diẹ sii ni idagbasoke ile-iṣẹ naa. ni, ti o tobi awọn eletan, awọn ti o ga awọn gbóògì iye owo, ati awọn ti o ti ko ni anfani lati di a atijo ọja. Awọn ohun elo aise ti perovskite ti pin ni awọn iwọn nla lori ilẹ, ati pe idiyele tun jẹ olowo poku.
Ni afikun, awọn sisanra ti calcium-titanium irin ti a bo fun kalisiomu-titanium irin awọn batiri jẹ nikan diẹ ninu awọn ọgọrun nanometers, nipa 1/500th ti ti silikoni wafers, eyi ti o tumo si wipe awọn eletan fun awọn ohun elo jẹ gidigidi kekere. Fun apẹẹrẹ, ibeere agbaye lọwọlọwọ fun ohun elo silikoni fun awọn sẹẹli silikoni crystalline jẹ nipa 500,000 toonu fun ọdun kan, ati pe ti gbogbo wọn ba rọpo pẹlu awọn sẹẹli perovskite, nikan nipa 1,000 toonu ti perovskite yoo nilo.
Ni awọn ofin ti awọn idiyele iṣelọpọ, awọn sẹẹli ohun alumọni kirisita nilo isọdọtun ohun alumọni si 99.9999%, nitorinaa ohun alumọni gbọdọ jẹ kikan si awọn iwọn Celsius 1400, yo sinu omi, fa sinu awọn ọpa yika ati awọn ege, ati lẹhinna pejọ sinu awọn sẹẹli, pẹlu o kere ju awọn ile-iṣelọpọ mẹrin ati meji. si ọjọ mẹta laarin, ati agbara agbara ti o pọju. Ni idakeji, fun iṣelọpọ awọn sẹẹli perovskite, o jẹ dandan nikan lati lo omi ipilẹ perovskite si sobusitireti ati lẹhinna duro fun crystallization. Gbogbo ilana nikan ni gilasi, fiimu alemora, perovskite ati awọn ohun elo kemikali, ati pe o le pari ni ile-iṣẹ kan, ati pe gbogbo ilana nikan gba to iṣẹju 45.
"Awọn sẹẹli oorun ti a pese sile lati perovskite ni ṣiṣe iyipada fọtoelectric to dara julọ, eyiti o ti de 25.7% ni ipele yii, ati pe o le rọpo awọn sẹẹli oorun ti o da lori ohun alumọni ni ọjọ iwaju lati di ojulowo iṣowo.” Luo Jingshan sọ.
Awọn iṣoro pataki mẹta wa ti o nilo lati yanju lati ṣe igbelaruge iṣelọpọ ile-iṣẹ
Ni ilọsiwaju iṣelọpọ ti chalcocite, awọn eniyan tun nilo lati yanju awọn iṣoro 3, eyun iduroṣinṣin igba pipẹ ti chalcocite, igbaradi agbegbe nla ati majele ti asiwaju.
Ni akọkọ, perovskite jẹ ifarabalẹ pupọ si ayika, ati awọn okunfa bii iwọn otutu, ọriniinitutu, ina, ati fifuye Circuit le ja si jijẹ ti perovskite ati idinku iṣẹ ṣiṣe sẹẹli. Lọwọlọwọ julọ yàrá perovskite modulu ko ba pade awọn IEC 61215 okeere bošewa fun photovoltaic awọn ọja, tabi ti won de ọdọ awọn 10-20 odun s'aiye ti ohun alumọni oorun ẹyin, ki awọn iye owo ti perovskite jẹ ṣi ko anfani ni awọn ibile photovoltaic aaye. Ni afikun, ilana ibajẹ ti perovskite ati awọn ẹrọ rẹ jẹ idiju pupọ, ati pe ko si oye ti o han gbangba ti ilana naa ni aaye, tabi pe ko si iwọn iwọn ti iṣọkan, eyiti o jẹ ipalara si iwadii iduroṣinṣin.
Ọrọ pataki miiran ni bi o ṣe le mura wọn silẹ ni iwọn nla. Lọwọlọwọ, nigbati awọn ijinlẹ iṣapeye ẹrọ ba ṣe ni ile-iyẹwu, agbegbe ina ti o munadoko ti awọn ẹrọ ti a lo nigbagbogbo kere ju 1 cm2, ati nigbati o ba de ipele ohun elo iṣowo ti awọn paati iwọn-nla, awọn ọna igbaradi yàrá nilo lati ni ilọsiwaju. tabi rọpo. Awọn ọna akọkọ ti o wulo lọwọlọwọ si igbaradi ti awọn fiimu perovskite agbegbe nla ni ọna ojutu ati ọna imukuro igbale. Ni ọna ojutu, ifọkansi ati ipin ti ojutu iṣaaju, iru epo, ati akoko ipamọ ni ipa nla lori didara awọn fiimu perovskite. Ọna evaporation igbale ngbaradi didara to dara ati ifisilẹ iṣakoso ti awọn fiimu perovskite, ṣugbọn o tun nira lati ṣaṣeyọri olubasọrọ to dara laarin awọn iṣaaju ati awọn sobusitireti. Ni afikun, nitori ipele gbigbe idiyele ti ẹrọ perovskite tun nilo lati pese sile ni agbegbe nla kan, laini iṣelọpọ pẹlu ifisilẹ lemọlemọfún ti Layer kọọkan nilo lati fi idi mulẹ ni iṣelọpọ ile-iṣẹ. Iwoye, ilana ti igbaradi agbegbe nla ti awọn fiimu tinrin perovskite tun nilo ilọsiwaju siwaju sii.
Nikẹhin, majele ti asiwaju tun jẹ ọrọ ti ibakcdun. Lakoko ilana ti ogbo ti awọn ẹrọ perovskite giga-giga lọwọlọwọ, perovskite yoo decompose lati gbe awọn ions asiwaju ọfẹ ati awọn monomers asiwaju, eyiti yoo jẹ eewu si ilera ni kete ti wọn ba wọ inu ara eniyan.
Luo Jingshan gbagbọ pe awọn iṣoro bii iduroṣinṣin le ṣee yanju nipasẹ apoti ẹrọ. “Ti o ba jẹ pe ni ọjọ iwaju, awọn iṣoro meji wọnyi ni a ti yanju, ilana igbaradi ti ogbo tun wa, tun le ṣe awọn ẹrọ perovskite sinu gilasi translucent tabi ṣe lori dada ti awọn ile lati ṣaṣeyọri iṣọpọ ile fọtovoltaic, tabi ṣe sinu awọn ẹrọ ti o ni irọrun ti a ṣe pọ fun afẹfẹ ati awọn aaye miiran, ki perovskite ni aaye laisi omi ati agbegbe atẹgun lati ṣe ipa ti o pọju." Luo Jingshan ni igboya nipa ojo iwaju ti perovskite.
Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu Kẹrin Ọjọ 15-2023