En la fotovoltaeca industrio, perovskito estis en varma postulo en la lastaj jaroj.La kialo, kial ĝi aperis kiel la "favorato" en la kampo de sunaj ĉeloj, estas pro siaj unikaj kondiĉoj.Kalcia titania erco havas multajn bonegajn fotovoltaajn proprietojn, simplan preparprocezon, kaj ampleksan gamon de krudaĵoj kaj abunda enhavo.Krome, perovskito ankaŭ povas esti uzata en surteraj elektrocentraloj, aviado, konstruo, porteblaj elektroproduktaj aparatoj kaj multaj aliaj kampoj.
La 21-an de marto, Ningde Times petis la patenton de "kalcia titanita sunĉelo kaj ĝia preparmetodo kaj potenca aparato".En la lastaj jaroj, kun la subteno de enlandaj politikoj kaj mezuroj, la kalcio-titania erca industrio, reprezentita de kalcio-titania erca sunaj ĉeloj, faris grandajn paŝojn.Do kio estas perovskito?Kiel estas la industriiĝo de perovskito?Kiujn defiojn ankoraŭ alfrontas?Scienco kaj Teknologio Ĉiutaga raportisto intervjuis la koncernajn fakulojn.
Perovskito estas nek kalcio nek titanio.
La tielnomitaj perovskitoj estas nek kalcio nek titanio, sed ĝenerala termino por klaso de "ceramikaj oksidoj" kun la sama kristala strukturo, kun la molekula formulo ABX3.A signifas "granda radiusa katjono", B por "metala katjono" kaj X por "halogenanjono".A signifas "granda radiusa katjono", B signifas "metala katjono" kaj X signifas "halogenanjono".Ĉi tiuj tri jonoj povas elmontri multajn mirindajn fizikajn trajtojn per la aranĝo de malsamaj elementoj aŭ per alĝustigo de la distanco inter ili, inkluzive de sed ne limigitaj al izolado, ferroelektro, kontraŭferomagnetismo, giganta magneta efiko, ktp.
"Laŭ la elementa konsisto de la materialo, perovskitoj povas esti proksimume dividitaj en tri kategoriojn: kompleksaj metaloksidaj perovskitoj, organikaj hibridaj perovskitoj kaj neorganikaj halogenitaj perovskitoj."Luo Jingshan, profesoro ĉe la Lernejo pri Elektronika Informo kaj Optika Inĝenierado de Nankai University, prezentis, ke la kalciaj titanitoj nun uzataj en fotovoltaiko estas kutime la du lastaj.
perovskito povas esti uzita en multaj kampoj kiel ekzemple surteraj elektrocentraloj, aerospaco, konstruo, kaj porteblaj elektroproduktadaparatoj.Inter ili, fotovoltaeca kampo estas la ĉefa aplika areo de perovskito.Kalcia titanitstrukturoj estas tre dezajneblaj kaj havas tre bonan fotovoltaecan agadon, kio estas populara esplora direkto en fotovoltaeca kampo en la lastaj jaroj.
La industriiĝo de perovskito plirapidiĝas, kaj hejmaj entreprenoj konkuras por la aranĝo.Oni informas, ke la unuaj 5 000 pecoj de kalcia titania erco moduloj senditaj de Hangzhou Fina Photoelectric Technology Co., Ltd;Renshuo Photovoltaic (Suzhou) Co., Ltd. ankaŭ akcelas la konstruadon de la plej granda monda 150 MW plena kalcia titania erco lamenigita pilotlinio;Kunshan GCL Photoelectric Materials Co. Ltd. 150 MW kalcio-titania erco fotovoltaeca modula produktadlinio estis finita kaj ekfunkciigita en decembro 2022, kaj la jara produktovaloro povas atingi 300 milionojn da juanoj post atingado de produktado.
Kalcio-titania erco havas evidentajn avantaĝojn en fotovoltaeca industrio
En la fotovoltaeca industrio, perovskito estis en varma postulo en la lastaj jaroj.La kialo kial ĝi aperis kiel la "favorato" en la kampo de sunaj ĉeloj ŝuldiĝas al siaj propraj unikaj kondiĉoj.
"Unue, perovskito havas multajn bonegajn optoelektronikajn ecojn, kiel alĝustigebla benda breĉo, alta sorbada koeficiento, malalta eksciton-liga energio, alta portanta movebleco, alta difekto-toleremo ktp.;due, la preparprocezo de perovskito estas simpla kaj povas atingi travideblecon, ultra-leĝeron, ultra-maldikecon, flekseblecon, ktp. Fine, perovskita krudmaterialo estas vaste haveblaj kaj abundaj."Luo Jingshan prezentis.Kaj la preparado de perovskito ankaŭ postulas relative malaltan purecon de krudaĵoj.
Nuntempe, la PV-kampo uzas grandan nombron da silicio-bazitaj sunaj ĉeloj, kiuj povas esti dividitaj en monokristalan silicion, polikristalan silicion kaj amorfan siliciajn sunĉelojn.La teoria fotoelektra konverta poluso de kristalaj siliciaj ĉeloj estas 29,4%, kaj la nuna laboratorio-medio povas atingi maksimume 26,7%, kio estas tre proksima al la plafono de konvertiĝo;estas antaŭvideble, ke ankaŭ la marĝena gajno de teknologia plibonigo fariĝos pli kaj pli malgranda.Kontraste, la fotovoltaeca konverta efikeco de perovskitaj ĉeloj havas pli altan teorian polusan valoron de 33%, kaj se du perovskitaj ĉeloj estas stakigitaj supren kaj malsupren kune, la teoria konverta efikeco povas atingi 45%.
Krom "efikeco", alia grava faktoro estas "kosto".Ekzemple, la kialo, kial la kosto de la unua generacio de maldikfilmaj kuirilaroj ne povas malaltiĝi, estas ke la rezervoj de kadmio kaj galio, kiuj estas maloftaj elementoj sur la tero, estas tro malgrandaj, kaj kiel rezulto, des pli evoluinta la industrio. estas, ju pli granda la postulo, des pli alta la produktokosto, kaj ĝi neniam povis fariĝi ĉefa produkto.La krudaĵoj de perovskito estas distribuitaj en grandaj kvantoj sur la tero, kaj la prezo ankaŭ estas tre malmultekosta.
Krome, la dikeco de la tegaĵo de kalcio-titania erco por kalcio-titania erca kuirilaroj estas nur kelkcent nanometroj, ĉirkaŭ 1/500-a de tiu de siliciaj oblatoj, kio signifas, ke la postulo por la materialo estas tre malgranda.Ekzemple, la nuna tutmonda postulo pri silicia materialo por kristalaj siliciaj ĉeloj estas proksimume 500 000 tunoj jare, kaj se ĉiuj el ili estas anstataŭigitaj per perovskitaj ĉeloj, nur proksimume 1 000 tunoj da perovskito estos bezonataj.
Koncerne produktadkostojn, kristalaj siliciaj ĉeloj postulas silician purigon ĝis 99,9999%, do silicio devas esti varmigita ĝis 1400 celsiusgradoj, fandita en likvaĵon, tirita en rondajn bastonojn kaj tranĉaĵojn, kaj poste kunmetita en ĉelojn, kun almenaŭ kvar fabrikoj kaj du. al tri tagoj intere, kaj pli granda energikonsumo.Kontraste, por la produktado de perovskitĉeloj, estas nur necese apliki la perovskita bazlikvaĵon al la substrato kaj tiam atendi kristaliĝon.La tuta procezo nur implikas vitron, gluan filmon, perovskiton kaj kemiajn materialojn, kaj povas esti kompletigita en unu fabriko, kaj la tuta procezo daŭras nur ĉirkaŭ 45 minutojn.
"Sunaj ĉeloj preparitaj el perovskito havas bonegan fotoelektran konvertan efikecon, kiu atingis 25.7% en ĉi tiu etapo, kaj povas anstataŭigi tradiciajn silicio-bazitajn sunĉelojn en la estonteco por iĝi la komerca ĉefa."Luo Jingshan diris.
Estas tri gravaj problemoj, kiuj devas esti solvitaj por antaŭenigi industriigon
Antaŭenigante la industriigon de kalkocito, homoj ankoraŭ bezonas solvi 3 problemojn, nome la longdaŭran stabilecon de kalkocito, preparon de granda areo kaj la toksecon de plumbo.
Unue, perovskito estas tre sentema al la medio, kaj faktoroj kiel temperaturo, humideco, lumo, kaj cirkvitoŝarĝo povas konduki al la putriĝo de perovskito kaj la redukto de ĉela efikeco.Nuntempe plej multaj laboratoriaj perovskitaj moduloj ne plenumas la internacian normon IEC 61215 por fotovoltaikaj produktoj, nek atingas la 10-20-jaran vivdaŭron de siliciaj sunĉeloj, do la kosto de perovskito ankoraŭ ne estas avantaĝa en la tradicia fotovoltaeca kampo.Krome, la degenero-mekanismo de perovskito kaj ĝiaj aparatoj estas tre kompleksa, kaj ne estas tre klara kompreno de la procezo en la kampo, nek ekzistas unuigita kvanta normo, kiu malutilas al stabileco-esplorado.
Alia grava afero estas kiel prepari ilin grandskale.Nuntempe, kiam aparatoj pri optimumigo de studoj estas faritaj en la laboratorio, la efika luma areo de la uzataj aparatoj estas kutime malpli ol 1 cm2, kaj kiam temas pri la komerca aplika stadio de grandskalaj komponantoj, la laboratoriaj preparmetodoj devas esti plibonigitaj. aŭ anstataŭigita.La ĉefaj metodoj nuntempe uzeblaj al la preparado de grand-areaj perovskitfilmoj estas la solvmetodo kaj la vakua vaporiĝmetodo.En la solvmetodo, la koncentriĝo kaj rilatumo de la antaŭsolvaĵo, la speco de solvilo, kaj la stokadotempo havas grandan efikon al la kvalito de la perovskitaj filmoj.Vakua vaporiĝmetodo preparas bonkvalitan kaj kontroleblan atestaĵon de perovskitfilmoj, sed estas denove malfacile atingi bonan kontakton inter antaŭuloj kaj substratoj.Krome, ĉar la ŝarga transporta tavolo de la perovskita aparato ankaŭ devas esti preta en granda areo, produktadlinio kun kontinua deponaĵo de ĉiu tavolo devas esti establita en industria produktado.Ĝenerale, la procezo de granda areo preparado de perovskitaj maldikaj filmoj ankoraŭ bezonas plian optimumigon.
Fine, la tokseco de plumbo ankaŭ estas afero de maltrankvilo.Dum la maljuniĝoprocezo de nunaj alt-efikecaj perovskitaj aparatoj, perovskito malkomponiĝos por produkti liberajn plumbojonojn kaj plumbomonomerojn, kiuj estos danĝeraj por la sano post kiam ili eniros la homan korpon.
Luo Jingshan opinias, ke problemoj kiel stabileco povas esti solvitaj per aparato-pakado."Se en la estonteco, ĉi tiuj du problemoj estas solvitaj, ekzistas ankaŭ matura preparprocezo, ankaŭ povas transformi perovskitajn aparatojn en diafanan vitron aŭ fari sur la surfaco de konstruaĵoj por atingi fotovoltaecan konstruaĵon integriĝon, aŭ transformi en flekseblajn faldeblajn aparatojn por aerospaco kaj aliaj kampoj, por ke perovskito en spaco sen akvo kaj oksigena medio ludu maksimuman rolon."Luo Jingshan estas certa pri la estonteco de perovskito.
Afiŝtempo: Apr-15-2023