Industria fotovoltaikoan, Perovskite eskaera beroan egon da azken urteotan. Eguzki-zelulen arloan "gogokoena" izan den arrazoia bere baldintza paregabeak direla eta. Kaltzio titaniozko mineralak propietate fotovoltaiko bikainak, prestaketa prozesu sinplea eta lehengaiak eta eduki ugariak ditu. Gainera, Perovskite lurreko zentraletan, hegazkinean, eraikuntzan, energia-sorrerako gailu eramangarrietan eta beste hainbat arloetan ere erabil daiteke.
Martxoaren 21ean, Ningde aldiz "kaltzio titanita eguzki zelula eta haren prestaketa metodoa eta gailua" patentatzeko eskatu zuten. Azken urteotan, etxeko politiken eta neurrien laguntzarekin, kaltzio-titaniozko mea industriak, kaltzio-titaniozko eguzki-zelulek ordezkatuta, aurrerapauso handiak izan dituzte. Orduan, zer da perovskite? Nolakoa da Perovskiten industrializazioa? Zer erronka jarraitzen dute oraindik? Zientzia eta Teknologia Eguneko kazetariak aipatutako adituak elkarrizketatu zituen.
Perovskite ez da kaltzioa eta titanioa.
Perovskites deiturikoak ez dira kaltziorik ezta titaniorik, "zeramikazko oxido" klase bat egiteko termino generikoa, kristal egitura bera duena, ABX3 formula molekulararekin. "Erradio handiaren katioia", "metalezko katioia" eta X "halogeno anioagatik". "Erradio handien katioia" da, "" metalezko katioia "eta x" halogeno anion "dago. Hiru ioi hauek propietate fisiko harrigarriak ikus ditzakete elementu desberdinen antolamenduaren bidez edo haien arteko distantzia egokituz, barne, isolamendu, ferroelektrizitatea, antiferromagnetismoa, efektu magnetiko erraldoia, etab.
"Materialaren osaera elementalaren arabera, Perovskiteak hiru kategoriatan banatu daitezke: metalezko oxido perovskite konplexuak, perovskita hibrido organikoak eta perovskita halogenatu ezorganikoak." Luo Jingshan, Nankai Unibertsitateko Informazio Elektronikoko eta Ingeniaritza Optikoko Eskolako irakasleak aurkeztu zuen orain fotovoltaikoetan erabiltzen diren kaltzio titanitarrak normalean bigarrenak izaten direla.
Perovskite lurreko zentraletan, aeroespaziala, eraikuntza eta energia-sorkuntza gailuak bezalako eremu askotan erabil daiteke. Horien artean, eremu fotovoltaikoa Perovskiten aplikazioaren gune nagusia da. Kaltzio titanita egiturak oso izendagarriak dira eta oso errendimendu fotovoltaiko ona dute, azken urteetako eremu fotovoltaikoko ikerketa norabide ezaguna da.
Perovskite industrializatzea azkartzen ari da eta etxeko enpresak diseinua lortzeko lehian daude. Salatu da kaltzio titaniozko mea moduluen lehen 5.000 pieza Hangzhou Fina Fotoelektrikoko Teknologia Co., Ltd; Renshuo Photovoltaic (Suzhou) Co., Ltd. munduko 150 mw-ko kaltzio osorik gabeko kaltzio-mineraleko laminatutako pilotuaren eraikuntza ere bizkortzen ari da; Kunshan GCL Material Fotoelektrikoak Co. Ltd. 150 MW kaltzio-titaniozko mea mea Fotovoltaiko moduluen ekoizpen linea bete da eta 2022ko abenduan martxan jarri da eta urteko irteerako balioa 300 milioi yuan iritsi da produkziora iritsi ondoren.
Kaltzio titaniozko mineralak abantaila nabariak ditu industria fotovoltaikoan
Industria fotovoltaikoan, Perovskite eskaera beroan egon da azken urteotan. Eguzki-zelulen arloan "gogokoena" izan den arrazoia bere baldintza paregabeak direla eta.
"Lehenik eta behin, Perovskite-k propietate optoelektroniko bikain ugari ditu, hala nola, banda hutsune erregulagarria, xurgapen koefiziente handia, energia lotzen duen energia, garraiolari altua, akats handiko tolerantzia, etab.; Bigarrenik, Perovskite-ren prestaketa prozesua erraza da eta zeharrargitasuna, ultra-argia, ultra-mehea, malgutasuna eta abar lor dezake, azkenik, Perovskite lehengaiak oso eskuragarri eta ugariak dira. " Luo Jingshan sartu da. Eta Perovskite prestatzeak ere lehengaien garbitasun nahiko baxua behar du.
Gaur egun, PV eremuak silizioan oinarritutako eguzki zelula ugari erabiltzen ditu, silizio monokristalinoa, silizio polikristalinoa eta silizioko eguzki zelula amorfoetan bana daiteke. Silikono zelulen kristalen bihurketa-polo teorikotikoa% 29,4koa da, eta uneko laborategiko ingurunea% 26,7ra iritsi daiteke, eta hori da bihurketa sabaitik oso gertu; Aurreikusten da hobekuntza teknologikoaren irabazi marjinala txikiagoa eta txikiagoa izango dela. Aitzitik, Perovskite zelulen bihurketa-eraginkortasun fotovoltaikoek% 33ko polo teoriko altuagoa dute eta bi zelula pilovskkek elkarrekin pilatzen badira, bihurketa-eraginkortasun teorikoaren% 45era iritsi daiteke.
"Eraginkortasuna" izateaz gain, beste faktore garrantzitsu bat "kostua" da. Adibidez, film meheen bateria meheen lehen belaunaldiko kostua ezin da jaitsi, kadmioaren eta galioaren erreserbak lurreko elementu bakanak dira, eta ondorioz, industria garatuagoa izan da Zenbat eta eskaria zenbat eta handiagoa izan, orduan eta handiagoa izango da ekoizpen kostua, eta inoiz ezin izan da produktu nagusi bihurtzeko gai izan. Perovskiten lehengaiak lurrean kantitate handietan banatzen dira, eta prezioa ere oso merkea da.
Horrez gain, kaltzio-titaniozko mineralaren estalduraren lodiera kaltzio-titaniozko mineralaren bateriak ehun nanometro baino ez dira, silizioko ogitoreen 1/500 inguru, eta horrek esan nahi du materialaren eskaria oso txikia dela. Adibidez, silikonazko zelulen kristalezko materialen silikonako materialaren eskari globala urtean 500.000 tona ingurukoa da, eta denak Perovskite zelulekin ordezkatzen badira, 1.000 tona inguru behar izango dira.
Fabrikazio kostuei dagokienez, silikonazko zelulek% 99,999ra behar dute, beraz, Siliconek 1400 graduko Celsius-era berotu behar du, likidoan urtzen da, haga biribiletan eta xerratan marraztuta, gutxienez lau fabrika eta bi hiru egunetan eta energia kontsumo handiagoa. Aitzitik, perovskite zelulak ekoizteko, Perobskite baseko likidoa substratuan aplikatzea baino ez da beharrezkoa eta gero kristalizazioaren zain. Prozesu osoak beira, zinema itsasgarria, Perovskite eta material kimikoak soilik dakartza eta fabrika batean osatu daiteke, eta prozesu osoak 45 minutu inguru besterik ez ditu.
"Perovskite-k prestatutako eguzki zelulek bihurketa-eraginkortasun fotoelektriko bikaina dute, etapa honetan% 25,7ra iritsi baita eta etorkizunean silizioan oinarritutako eguzki zelula tradizionalak ordezkatu ditzakete etorkizunean komertzial nagusi izateko." Esan zuen Luo Jingshanek.
Industrializazioa sustatzeko konpondu behar diren hiru arazo nagusi daude
Kalkocite industrializazioa aurrera egitean, jendeak oraindik 3 arazo konpondu behar ditu, hots, Chalcocite-ren epe luzerako egonkortasuna, arlo handien prestaketa eta berunaren toxikotasuna.
Lehenik eta behin, Perovskite osotasunarekiko sentikorra da ingurumenarekiko, eta tenperatura, hezetasuna, argia eta zirkuitua bezalako faktoreek perovskite deskonposizioa eta zelulen eraginkortasuna murriztea ekar dezakete. Gaur egun Perovskite modulu gehienek ez dute IEC 61215 nazioarteko estandarra betetzen produktu fotovoltaikoetarako, ezta silizioaren eguzki zelulen 10-20 urteko bizitzara iristen ere, beraz, Perovskite-ren kostua ez da oraindik abantaila fotovoltaiko tradizionalean. Gainera, Perovskite eta haren gailuen degradazio mekanismoa oso konplexua da, eta ez da prozesua arloan ulertzeko oso argi eta ez dago estandar kuantitatibo bateratu bat, egonkortasun ikerketarako kaltegarria baita.
Beste arazo garrantzitsu bat da nola prestatu eskala handian. Gaur egun, gailuaren optimizazio azterketak laborategian egiten direnean, erabilitako gailuen arloko eremu eraginkorra 1 cm2 baino txikiagoa da normalean, eta eskala handiko osagaien aplikazio komertzialaren etapa denean, laborategiko prestaketa metodoak hobetu behar dira edo ordezkatu. Gaur egun eremu zabalak Perobskite filmak prestatzerakoan aplikatzen diren metodo nagusiak konponbide metodoa eta hutsezko lurruntzeko metodoa dira. Irtenbide metodoan, aitzindarien soluzioaren kontzentrazioa eta erlazioa, disolbatzaile motak eta biltegiratze denborak eragin handia dute Perovskite filmen kalitatean. Vacuum lurruntze metodoa Perovskite filmen kalitate ona eta gordailu kontrolagarria prestatzen du, baina berriro zaila da aitzindarien eta substratuen arteko harreman ona lortzea. Gainera, Perovskite gailuaren karga garraiatzeko geruza ere gune handi batean prestatu behar da, geruza bakoitzaren etengabeko deposizioa duen produkzio-lerroa industria ekoizpenean ezarri behar da. Orokorrean, Perovskite film meheen inguruko gune handien prozesuak oraindik ere optimizazio gehiago behar du.
Azkenik, berunaren toxikotasuna ere kezkaren arazoa da. Egungo eraginkortasun handiko gailuen zahartze prozesuan, Perovskite deskonposatuko da doako ioiak eta berun monomeroak ekoizteko, gizakiaren gorputzean sartzeko arriskutsuak izango direnak.
Luo Jingshanek uste du egonkortasuna bezalako arazoak gailuaren ontziak konpondu daitezkeela. "Etorkizunean bi arazo hauek konpontzen badira, prestaketa prozesu bat ere badago, gailu perovskiteak ere beira zeharrargitsuetan egin ditzake edo eraikinen gainazalean eraikinen integrazio fotovoltaikoa lortzeko edo aeroespaziorako gailu tolesgarri malguak egiteko edo Beste eremu batzuk, beraz, perovskite espazioa ur eta oxigeno ingurunerik gabe, gehienezko rola jokatzeko. " Luo Jingshan Perovskiten etorkizunari buruz konfiantza da.
Ordua: 2012- 15- 15- 15