Vad är perovskit?
Perovskiter är en grupp material med samma struktur som har många intressanta egenskaper, såsom supraledning, magnetoresistens och mer. Många anser att dessa material är framtiden för solpaneler eftersom de är enkla att tillverka och har en unik struktur som gör dem utmärkta för billiga och effektiva solceller.
Vad är perovskitsolceller?
En perovskitsolcell är en typ av solcell som innehåller en perovskitstrukturerad förening.
Perovskit är ett material med samma kristallstruktur som mineralet perovskit solceller, den tidigast upptäckta perovskit solcellskristallen. Typiskt har kalcitföreningar den kemiska formeln ABX 3, där "A" och "B" står för katjoner och X är den anjon som de är bundna till, och ett stort antal olika grundämnen kan kombineras för att bilda en kalcitstruktur.
Med hjälp av flexibiliteten i denna sammansättning kan forskare designa perovskitsolcellskristaller som har ett brett spektrum av fysiska, optiska och elektriska egenskaper.
Effektiviteten hos perovskitsolceller med en enda jon slår rekord varje år
År 2009 uppnådde de en effektivitet på endast 3,8 %, och sedan 2016 har rekordet för tandemsolceller med perovskit och kisel varit högre än för solceller med enkel anslutning. Ett rekord för perovskitsolceller med korsning. korsningsceller. Sedan 2018 har forskare vid Oxford Photonics och Helmholtz Center Berlin växelvis slagit rekord för effektivitet vid kraftomvandling. Under 2021 uppnådde Helmholtz Center Berlin sin bästa effektivitet hittills: 29,8%.
Perovskitsolceller VS Solceller av kristallint kisel
1. Högre verkningsgrad. Detta är en enastående egenskap hos tekniken. En registrerad effektivitet på 29,15% har hittills uppnåtts, nära 30%, vilket är 3,75% högre än den högsta effektivitet som registrerats för kristallint kisel Al-BSF teknik. Detta visar den enorma potentialen hos solpaneler av kalcogenid.
2. Mindre dämpning. Solpaneler av kristallint kisel har en temperaturkoefficient på ungefär -0,38%/°C, men perovskitsolceller har endast -0,13%/°C. Detta resulterar i en längre förfallsperiod.
3. Lättare att producera. Perovskitsolceller kan tillverkas helt i lösning. Det innebär att de kan tillverkas med storskaliga metoder som slot-die finishing och bläckstråletryck. Detta kan innebära att de är lätta att ändra för massproduktion.
Nackdelar med perovskitsolceller
1. Kostnad. Främst för att guld är det vanligaste elektrodmaterialet som används i dem just nu. Ett annat problem är att billigare perovskitsolceller inte håller lika länge. Perovskitsolceller bryts också ned snabbt när de utsätts för vatten, och nedbrytningsprodukterna angriper metallelektroder. För att skydda perovskiten kan kraftiga beläggningar också öka kostnaden för cellen.
2. Giftig. En av de saker som perovskit bryts ned till är ett ämne som kallas PbI, som är giftigt och det finns farhågor om att det kan orsaka cancer. Många perovskitceller använder dessutom bly, som är ett mycket smutsigt ämne.
3.Livslängd. Solcellsteknik med kristallint kisel är en mogen teknik med en livslängd på upp till 30 år, medan solpaneler med kalcogenid endast håller i 30 månader i bästa fall, vilket gör dem opraktiska för de flesta praktiska tillämpningar.
Kommersialisering av perovskitsolceller
Kalcium-titan-mineral-batterier har varit i fokus på vägen mot kommersialisering, även om de aldrig har tillämpats i stor skala. I och med Oxford PV:s partnerskap med Meyerberger och GCL Nanos produktionslinje på 100 MW har solcellsprodukter med perovskitsolceller redan börjat säljas.
Som den mest fantasifulla och vitala av nästa generation av ny solcellsteknik har State Power Investment Corporation (SIPC), Huaneng Group, LONGi, Trina Solar, Zhonglai Photovoltaic, Aixu Science and Technology, Savi Group, Shengcheng Photovoltaic och andra företag indikerat att de noggrant följer trenden för kiselbaserad chalcocite staplad batteriteknik och gör lanseringsplaner.
Data visar att när produktionskapaciteten för perovskitsolcellsmoduler når 1 GW förväntas kostnaden sjunka till mindre än 0,1 euro per watt. Vid den tiden kommer de ekonomiska perovskitsolcellerna överlagrade på HJT, TOPCon och CIGS och andra tekniker att driva fotovoltaikindustrin, en ny omgång av teknisk uppgradering, produkt iteration och applikation innovation, och kraftfullt främja PV-paritet Internetåtkomst och substitution av ren energi.
För närvarande är kommersialiseringsprocessen för perovskitsolceller fotovoltaisk teknik på väg att starta, och det är av positiv och djupgående milstolpe betydelse att diskutera teknik och industrialisering relaterad till perovskitsolceller och staplade solceller (moduler) och att vidta praktiska åtgärder för att knäcka de viktigaste förslagen för att främja utvecklingen av industrin.
Referens：
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)
