Anns a ’ghnìomhachas photovoltaic, tha iarrtas mòr air a bhith air perovskite anns na bliadhnachan mu dheireadh. Is e an adhbhar gu bheil e air nochdadh mar an “as fheàrr leotha” ann an raon cheallan grèine mar thoradh air na suidheachaidhean sònraichte aige. Tha mòran fheartan photovoltaic sàr-mhath aig mèinn titanium cailcium, pròiseas ullachaidh sìmplidh, agus raon farsaing de stuthan amh agus susbaint pailt. A bharrachd air an sin, faodar perovskite a chleachdadh cuideachd ann an ionadan cumhachd talmhainn, itealain, togail, innealan gineadh cumhachd caitheamh agus mòran raointean eile.
Air 21 Màrt, chuir Ningde Times a-steach airson patent “calcium titanite solar cealla agus an dòigh ullachaidh agus an inneal cumhachd aige”. Anns na bliadhnachan mu dheireadh, le taic bho phoileasaidhean agus cheumannan dachaigheil, tha gnìomhachas mèinn calcium-titanium, air a riochdachadh le ceallan grèine mèinn calcium-titanium, air adhartas mòr a dhèanamh. Mar sin dè a th 'ann an perovskite? Ciamar a tha gnìomhachas perovskite? Dè na dùbhlain a tha romhpa fhathast? Saidheans agus Teicneòlas Rinn neach-aithris làitheil agallamhan leis na h-eòlaichean iomchaidh.
Chan e calcium no titanium a th’ ann am Perovskite.
Chan e calcium no titanium a th’ anns na perovskites ris an canar, ach teirm coitcheann airson clas de “ceramic oxides” leis an aon structar criostail, leis an fhoirmle moileciuil ABX3. Tha A a’ seasamh airson “mòr radius cation”, B airson “metal cation” agus X airson “halogen anion”. Tha A a’ ciallachadh “mòr radius cation”, B a’ ciallachadh “metal cation” agus tha X a’ ciallachadh “halogen anion”. Faodaidh na trì ianan sin mòran fheartan fiosaigeach iongantach a thaisbeanadh tro bhith a’ rèiteachadh diofar eileamaidean no le bhith ag atharrachadh an astair eatarra, a’ toirt a-steach ach gun a bhith cuibhrichte ri insulation, ferroelectricity, antiferromagneism, buaidh magnetach mòr, msaa.
“A rèir co-dhèanamh eileamaideach an stuth, faodar perovskites a roinn gu garbh ann an trì roinnean: perovskites meatailt oxide iom-fhillte, perovskites hybrid hybrid, agus perovskites halogenated neo-organach.” Thug Luo Jingshan, àrd-ollamh aig Sgoil Fiosrachaidh Dealanach agus Innleadaireachd Optigeach Oilthigh Nankai, a-steach gur e na titanites calcium a tha a-nis air an cleachdadh ann an photovoltaics an dà rud mu dheireadh.
faodar perovskite a chleachdadh ann an iomadh raon leithid ionadan cumhachd talmhaidh, aerospace, togail, agus innealan gineadh cumhachd so-ruigsinneach. Nam measg, is e raon photovoltaic am prìomh raon tagraidh de perovskite. Tha structaran cailcium titanite air an dealbhadh gu mòr agus tha coileanadh photovoltaic fìor mhath aca, a tha na stiùir rannsachaidh mòr-chòrdte ann an raon photovoltaic anns na bliadhnachan mu dheireadh.
Tha gnìomhachas perovskite a’ luathachadh, agus tha iomairtean dachaigheil a’ farpais airson an cruth. Thathas ag aithris gun deach a’ chiad 5,000 pìos de mhodalan mèinn calcium titanium a chuir air falbh bho Hangzhou Fina Photoelectric Technology Co., Ltd; Tha Renshuo Photovoltaic (Suzhou) Co., Earranta cuideachd a’ luathachadh togail loidhne pìleat lannaichte làn calcium titanium làn 150 MW san t-saoghal; Kunshan GCL Photoelectric Materials Co. Ltd. Chaidh loidhne riochdachaidh modal photovoltaic mèinn calcium-titanium 150 MW a chrìochnachadh agus a chuir an gnìomh san Dùbhlachd 2022, agus faodaidh an luach toraidh bliadhnail ruighinn 300 millean yuan às deidh dha cinneasachadh a ruighinn.
Tha buannachdan follaiseach aig mèinn titanium cailcium ann an gnìomhachas photovoltaic
Anns a ’ghnìomhachas photovoltaic, tha iarrtas mòr air a bhith air perovskite anns na bliadhnachan mu dheireadh. Is e an adhbhar gu bheil e air nochdadh mar an “as fheàrr leotha” ann an raon cheallan grèine mar thoradh air na suidheachaidhean sònraichte aige fhèin.
“An toiseach, tha grunn fheartan optoelectronic sàr-mhath aig perovskite, leithid beàrn còmhlan a ghabhas atharrachadh, co-èifeachd sùghaidh àrd, lùth ceangail exciton ìosal, gluasad gluasaid àrd, fulangas àrd uireasbhaidh, msaa; san dàrna h-àite, tha am pròiseas ullachaidh perovskite sìmplidh agus is urrainn dha tar-shoilleireachd, ultra-aotrom, ultra-tana, sùbailteachd, msaa a choileanadh. Mu dheireadh, tha stuthan amh perovskite rim faighinn gu farsaing agus pailt.” Thug Luo Jingshan a-steach. Agus tha ullachadh perovskite cuideachd a 'feumachdainn purrachd coimeasach ìseal de stuthan amh.
Aig an àm seo, tha an raon PV a 'cleachdadh àireamh mhòr de cheallan grèine stèidhichte air silicon, a dh'fhaodar a roinn ann an silicon monocrystalline, silicon polycrystalline, agus ceallan grèine silicon amorphous. Is e am pòla tionndaidh photoelectric teòiridheach de cheallan silicon criostalach 29.4%, agus faodaidh àrainneachd an obair-lann gnàthach 26.7% aig a ’char as àirde a ruighinn, a tha gu math faisg air mullach an tionndaidh; Thathas an dùil gum fàs am buannachd iomallach bho leasachadh teicneòlach cuideachd nas lugha agus nas lugha. An coimeas ri sin, tha luach pòla teòiridheach nas àirde de 33% aig èifeachdas tionndaidh photovoltaic de cheallan perovskite, agus ma tha dà chealla perovskite air an càrnadh suas is sìos còmhla, faodaidh èifeachdas tionndaidh teòiridheach ruighinn 45%.
A bharrachd air “èifeachdas”, is e feart cudromach eile “cosgais”. Mar eisimpleir, is e an adhbhar nach urrainn cosgais a’ chiad ghinealach de bataraidhean film tana a thighinn sìos gu bheil na stòran-stòrais de cadmium agus gallium, a tha nan eileamaidean tearc air an talamh, ro bheag, agus mar thoradh air an sin, is ann as adhartaiche a tha an gnìomhachas. is e, mar as motha an t-iarrtas, is ann as àirde a’ chosgais toraidh, agus cha b’ urrainn dha a-riamh a bhith na thoradh prìomh-shruthach. Tha stuthan amh perovskite air an sgaoileadh ann am meudan mòra air an talamh, agus tha a 'phrìs gu math saor cuideachd.
A bharrachd air an sin, chan eil tiugh an còmhdach mèinn calcium-titanium airson bataraidhean mèinn calcium-titanium ach beagan cheudan nanometers, timcheall air 1/500mh den ìre de wafers silicon, a tha a’ ciallachadh gu bheil an t-iarrtas airson an stuth glè bheag. Mar eisimpleir, tha an t-iarrtas cruinneil a th ’ann an-dràsta airson stuthan silicon airson ceallan silicon criostalach timcheall air 500,000 tonna gach bliadhna, agus ma thèid ceallan perovskite a chuir nan àite, cha bhith feum ach mu 1,000 tonna de perovskite.
A thaobh cosgaisean saothrachaidh, feumaidh ceallan silicon criostalach glanadh silicon gu 99.9999%, agus mar sin feumaidh silicon a bhith air a theasachadh gu 1400 ceum Celsius, air a leaghadh gu leaghan, air a tharraing a-steach do shlatan cruinn agus sliseagan, agus an uairsin air a chruinneachadh ann an ceallan, le co-dhiù ceithir factaraidhean agus dhà gu trì latha eatarra, agus barrachd caitheamh lùtha. An coimeas ri sin, airson ceallan perovskite a dhèanamh, chan fheumar ach an leaghan bonn perovskite a chuir a-steach don t-substrate agus an uairsin feitheamh ri criostalachadh. Tha am pròiseas air fad a-mhàin gabhail a-steach glainne, adhesive film, perovskite agus stuthan ceimigeach, agus faodar a chrìochnachadh ann an aon fhactaraidh, agus a 'phròiseas air fad a-mhàin a' toirt mu 45 mionaid.
“Tha èifeachdas tionndaidh photoelectric sàr-mhath aig ceallan grèine a chaidh ullachadh bho perovskite, a tha air 25.7% a ruighinn aig an ìre seo, agus dh’ fhaodadh iad a dhol an àite cheallan grèine traidiseanta stèidhichte air silicon san àm ri teachd gus a bhith nam prìomh shruth malairteach. ” Thuirt Luo Jingshan.
Tha trì prìomh dhuilgheadasan ann a dh’ fheumar fhuasgladh gus gnìomhachas a bhrosnachadh
Ann a bhith ag adhartachadh gnìomhachas chalcocite, feumaidh daoine fhathast 3 duilgheadasan fhuasgladh, is e sin seasmhachd fad-ùine chalcocite, ullachadh sgìre mhòr agus puinnseanta luaidhe.
An toiseach, tha perovskite gu math mothachail don àrainneachd, agus faodaidh factaran leithid teòthachd, taiseachd, solas agus luchd cuairteachaidh leantainn gu lobhadh perovskite agus lughdachadh èifeachdas cealla. An-dràsta chan eil a’ mhòr-chuid de mhodalan perovskite obair-lann a’ coinneachadh ri inbhe eadar-nàiseanta IEC 61215 airson toraidhean photovoltaic, agus chan eil iad a’ ruighinn beatha 10-20 bliadhna de cheallan grèine silicon, agus mar sin chan eil cosgais perovskite fhathast buannachdail anns an raon photovoltaic traidiseanta. A bharrachd air an sin, tha an uidheamachd truailleadh perovskite agus na h-innealan aige gu math toinnte, agus chan eil tuigse fìor shoilleir air a ’phròiseas san raon, agus chan eil inbhe cainneachdail aonaichte ann, a tha a’ dèanamh cron air rannsachadh seasmhachd.
Is e cùis chudromach eile mar a nì thu ullachadh air sgèile mhòr. An-dràsta, nuair a thèid sgrùdaidhean optimization inneal a dhèanamh san obair-lann, mar as trice tha raon solais èifeachdach nan innealan a thathar a’ cleachdadh nas lugha na 1 cm2, agus nuair a thig e gu ìre tagraidh malairteach de cho-phàirtean mòra, feumar dòighean ullachaidh obair-lann a leasachadh. no air a chur na àite. Is e na prìomh dhòighean a tha buntainneach an-dràsta airson ullachadh fhilmichean perovskite sgìre mhòr an dòigh fuasglaidh agus an dòigh falmhachaidh falamh. Anns an dòigh fuasglaidh, tha buaidh mhòr aig dùmhlachd agus co-mheas an fhuasglaidh ro-làimh, an seòrsa fuasglaidh, agus an ùine stòraidh air càileachd nam filmichean perovskite. Bidh an dòigh falmhachaidh falamh ag ullachadh tasgadh de dheagh chàileachd agus smachd air filmichean perovskite, ach a-rithist tha e duilich deagh cheangal a choileanadh eadar ro-ruitheadairean agus fo-stratan. A bharrachd air an sin, leis gu feumar còmhdach còmhdhail cosgais an inneal perovskite ullachadh ann an raon mòr, feumar loidhne toraidh le tasgadh leantainneach de gach còmhdach a stèidheachadh ann an cinneasachadh gnìomhachais. Gu h-iomlan, tha feum fhathast air tuilleadh optimization air a’ phròiseas airson ullachadh sgìre mhòr de fhilmichean tana perovskite.
Mu dheireadh, tha puinnseanta luaidhe cuideachd na adhbhar dragh. Rè pròiseas a bhith a ’fàs nas sine de dh’ innealan perovskite àrd-èifeachdais gnàthach, bidh perovskite a ’lobhadh gus ian luaidhe an-asgaidh agus monomers luaidhe a thoirt gu buil, a bhios cunnartach do shlàinte aon uair‘ s gun tèid iad a-steach do chorp an duine.
Tha Luo Jingshan den bheachd gum faodar duilgheadasan leithid seasmhachd fhuasgladh le pacadh innealan. “Ma thèid an dà dhuilgheadas seo fhuasgladh san àm ri teachd, tha pròiseas ullachaidh aibidh ann cuideachd, faodaidh iad cuideachd innealan perovskite a dhèanamh gu glainne gluasaid no dèanamh air uachdar thogalaichean gus amalachadh togalach photovoltaic a choileanadh, no air an dèanamh nan innealan sùbailte sùbailte airson aerospace agus raointean eile, gus am bi pàirt as motha aig perovskite san fhànais gun uisge is ocsaidean.” Tha Luo Jingshan misneachail mu àm ri teachd perovskite.
Ùine puist: Giblean-15-2023