Sa tionscal fótavoltach, tá perovskite ar an éileamh te le blianta beaga anuas.Is é an fáth gur tháinig sé chun cinn mar an “is fearr leat” i réimse na gcealla gréine mar gheall ar a gcoinníollacha uathúla.Tá go leor airíonna fótavoltach den scoth ag méine tíotáiniam cailciam, próiseas ullmhúcháin simplí, agus raon leathan amhábhar agus ábhar flúirseach.Ina theannta sin, is féidir perovskite a úsáid freisin i ngléasraí cumhachta talún, eitlíocht, tógáil, gléasanna giniúna cumhachta inchaite agus go leor réimsí eile.
Ar 21 Márta, rinne Ningde Times iarratas ar phaitinn “ceall gréine tíotáiniam cailciam agus a modh ullmhaithe agus gléas cumhachta”.Le blianta beaga anuas, le tacaíocht ó bheartais agus bearta intíre, tá dul chun cinn mór déanta ag an tionscal méine cailciam-tíotáiniam, arna ionadú ag cealla gréine méine cailciam-tíotáiniam.Mar sin, cad é perovskite?Cén chaoi a bhfuil an tionsclú na perovskite?Cad iad na dúshláin atá le sárú fós?Eolaíocht agus Teicneolaíocht Chuir tuairisceoir laethúil agallamh ar na saineolaithe ábhartha.
Ní cailciam ná tíotáiniam é Perovskite.
Ní cailciam ná tíotáiniam na perovskites mar a thugtar orthu, ach téarma cineálach d'aicme "ocsaídí ceirmeacha" a bhfuil an struchtúr criostail céanna aige, leis an bhfoirmle mhóilíneach ABX3.Seasann A do “caation mór ga”, B do “chathanú miotail” agus X do “ainian halaigine”.Seasann A do “caitiúid mhór-gha”, seasann B do “chaidiam miotail” agus seasann X do “ainian halaigine”.Is féidir leis na trí hiain seo go leor airíonna fisiceacha iontacha a thaispeáint trí eilimintí éagsúla a shocrú nó tríd an achar eatarthu a choigeartú, lena n-áirítear ach gan a bheith teoranta do insliú, ferroelectricity, antiferromagneism, éifeacht maighnéadach ollmhór, etc.
"De réir chomhdhéanamh eiliminteach an ábhair, is féidir perovskites a roinnt go garbh i dtrí chatagóir: perovskites ocsaíd miotail casta, perovskites hibrideach orgánacha, agus perovskites halaiginithe neamhorgánacha."Thug Luo Jingshan, ollamh i Scoil na Faisnéise Leictreonaí agus na hInnealtóireachta Optúla in Ollscoil Nankai, isteach gurb iad na titanites cailciam a úsáidtear anois i bhfótavoltach an dá cheann deiridh sin de ghnáth.
is féidir perovskite a úsáid i go leor réimsí mar ghléasraí cumhachta talún, aeraspáis, tógáil, agus gléasanna giniúna cumhachta inchaite.Ina measc, is é réimse fótavoltach príomhréimse iarratais na perovskite.Tá struchtúir titanite cailciam an-deartha agus tá feidhmíocht fhótavoltach an-mhaith acu, atá ina threoir taighde tóir i réimse fótavoltach le blianta beaga anuas.
Tá tionsclaíocht perovskite ag luasghéarú, agus tá fiontair intíre san iomaíocht don leagan amach.Tuairiscítear gur seoladh an chéad 5,000 píosa de mhodúil méine tíotáiniam cailciam ó Hangzhou Fina Photoelectric Technology Co., Ltd;Tá Renshuo Photovoltaic (Suzhou) Co., Ltd ag luasghéarú freisin ar thógáil an líne phíolótach lannaithe méine tíotáiniam cailciam iomlán 150 MW is mó ar domhan;Ábhair Fhótaileictreach Kunshan GCL Co Ltd Tá líne táirgeachta modúl fótavoltach méine cailciam-tíotáiniam 150 MW críochnaithe agus curtha i bhfeidhm i mí na Nollag 2022, agus is féidir leis an luach aschuir bhliantúil 300 milliún yuan a bhaint amach tar éis táirgeadh a bhaint amach.
Tá buntáistí soiléire ag méine tíotáiniam cailciam sa tionscal fótavoltach
Sa tionscal fótavoltach, tá perovskite ar an éileamh te le blianta beaga anuas.Is é an fáth gur tháinig sé chun cinn mar an “is fearr leat” i réimse na gcealla gréine mar gheall ar a gcoinníollacha uathúla féin.
“Ar an gcéad dul síos, tá go leor airíonna optoelectronic den scoth ag perovskite, mar shampla bearna banna inchoigeartaithe, comhéifeacht ard-ionsúite, fuinneamh ceangailteach íseal exciton, soghluaisteacht ard iompróra, lamháltas ard-locht, etc.;ar an dara dul síos, tá an próiseas ullmhúcháin perovskite simplí agus féadann sé tréshoilseacht, ultra-éadrom, ultra-thinness, solúbthacht, etc a bhaint amach. Ar deireadh, tá amhábhair perovskite ar fáil go forleathan agus flúirseach."Luo Jingshan isteach.Agus éilíonn ullmhú perovskite freisin íonacht réasúnta íseal na n-amhábhar.
Faoi láthair, úsáideann an réimse PV líon mór de chealla gréine sileacain-bhunaithe, is féidir a roinnt ina sileacain monocrystalline, sileacain polycrystalline, agus cealla gréine sileacain éagruthach.Is é 29.4% an cuaille comhshó fótaileictreach teoiriciúil de chealla sileacain criostalach, agus is féidir leis an timpeallacht saotharlainne reatha uasmhéid 26.7% a bhaint amach, atá an-dlúth leis an uasteorainn chomhshó;tá sé intuartha go n-éireoidh an gnóthachan imeallach ó fheabhsú teicneolaíochta níos lú agus níos lú freisin.I gcodarsnacht leis sin, tá luach cuaille teoiriciúil níos airde de 33% ag éifeachtacht chomhshó fótavoltach cealla perovskite, agus má tá dhá chealla perovskite cruachta suas agus síos le chéile, is féidir leis an éifeachtacht chomhshó teoiriciúil 45% a bhaint amach.
Chomh maith le “éifeachtúlacht”, fachtóir tábhachtach eile is ea “costas”.Mar shampla, is é an fáth nach féidir le costas an chéad ghlúin de chadhnraí scannáin tanaí teacht síos ná go bhfuil na cúlchistí caidmiam agus gailliam, atá ina n-eilimintí annamh ar domhan, ró-bheag, agus mar thoradh air sin, is mó forbartha an tionscal. is é sin, is mó an t-éileamh, is airde an costas táirgthe, agus ní raibh sé in ann a bheith ina tháirge príomhshrutha riamh.Déantar amhábhair perovskite a dháileadh i gcainníochtaí móra ar an domhan, agus tá an praghas an-saor freisin.
Ina theannta sin, níl tiús an sciath méine cailciam-tíotáiniam le haghaidh cadhnraí méine cailciam-tíotáiniam ach cúpla céad nanaiméadar, thart ar 1/500 de sin de sliseog sileacain, rud a chiallaíonn go bhfuil an t-éileamh ar an ábhar an-bheag.Mar shampla, is é an t-éileamh domhanda atá ann faoi láthair ar ábhar sileacain le haghaidh cealla sileacain criostalach ná thart ar 500,000 tonna in aghaidh na bliana, agus má chuirtear cealla perovskite in ionad iad go léir, ní bheidh ach thart ar 1,000 tonna de perovskite ag teastáil.
I dtéarmaí costais déantúsaíochta, éilíonn cealla sileacain criostalach íonú sileacain go 99.9999%, mar sin ní mór sileacain a théamh go 1400 céim Celsius, a leá i leacht, a tharraingt isteach i slata bhabhta agus slices, agus ansin le chéile i gcealla, le ceithre monarchana ar a laghad agus dhá cheann. go trí lá eatarthu, agus tomhaltas fuinnimh níos mó.I gcodarsnacht leis sin, le haghaidh táirgeadh cealla perovskite, ní gá ach an leacht bonn perovskite a chur i bhfeidhm ar an tsubstráit agus ansin fanacht le criostalú.Ní bhaineann an próiseas iomlán ach le gloine, scannán greamaitheacha, perovskite agus ábhair cheimiceacha, agus is féidir iad a chríochnú i monarcha amháin, agus ní thógann an próiseas iomlán ach thart ar 45 nóiméad.
“Tá éifeachtacht chomhshó fhótaileictreach den scoth ag cealla gréine a ullmhaítear ó perovskite, a bhfuil 25.7% bainte amach aige ag an gcéim seo, agus féadfaidh siad cealla gréine traidisiúnta bunaithe ar sileacain a athsholáthar sa todhchaí chun a bheith mar phríomhshrutha tráchtála.”A dúirt Luo Jingshan.
Tá trí mhórfhadhb ann a chaithfear a réiteach chun an tionsclaíocht a chur chun cinn
Agus tionsclaíocht chailcít á gcur chun cinn, ní mór do dhaoine 3 fhadhb a réiteach fós, is é sin cobhsaíocht fhadtéarmach chailicít, ullmhú limistéar mór agus tocsaineacht luaidhe.
Gcéad dul síos, tá perovskite an-íogair don chomhshaol, agus is féidir le fachtóirí cosúil le teocht, taise, solas agus ualach ciorcad mar thoradh ar dhianscaoileadh perovskite agus laghdú ar éifeachtacht cille.Faoi láthair ní chomhlíonann an chuid is mó de na modúil perovskite saotharlainne caighdeán idirnáisiúnta IEC 61215 do tháirgí fótavoltach, ná ní shroicheann siad saolré cealla gréine sileacain 10-20 bliain, agus mar sin níl costas perovskite fós buntáisteach sa réimse fótavoltach traidisiúnta.Ina theannta sin, tá meicníocht díghrádaithe perovskite agus a chuid feistí an-chasta, agus níl aon tuiscint an-soiléir ar an bpróiseas sa réimse, ná níl caighdeán cainníochtúil aontaithe ann, rud a dhéanann dochar do thaighde cobhsaíochta.
Ceist mhór eile is ea conas iad a ullmhú ar scála mór.Faoi láthair, nuair a dhéantar staidéir optamaithe feistí sa tsaotharlann, is gnách go mbíonn achar solais éifeachtach na bhfeistí a úsáidtear níos lú ná 1 cm2, agus nuair a thagann sé go dtí céim iarratais tráchtála comhpháirteanna ar scála mór, is gá na modhanna ullmhúcháin saotharlainne a fheabhsú. nó ionadach.Is iad na príomh-mhodhanna is infheidhme faoi láthair maidir le hullmhú scannán perovskite mór-limistéar an modh réitigh agus an modh galú bhfolús.Sa mhodh réitigh, tá tionchar mór ag tiúchan agus cóimheas an réitigh réamhtheachtaithe, an cineál tuaslagóir, agus an t-am stórála ar chaighdeán na scannáin perovskite.Ullmhaíonn modh galú folúis taisce cáilíochta agus inrialaithe de scannáin perovskite, ach tá sé deacair arís teagmháil mhaith a bhaint amach idir réamhtheachtaithe agus foshraitheanna.Ina theannta sin, toisc go gcaithfear ciseal iompair muirir an fheiste perovskite a ullmhú i limistéar mór, is gá líne táirgeachta le taisceadh leanúnach gach ciseal a bhunú i dtáirgeadh tionsclaíoch.Ar an iomlán, tá gá fós le leas iomlán a bhaint as próiseas ullmhúcháin limistéar mór scannán tanaí perovskite.
Ar deireadh, is ábhar imní í tocsaineacht luaidhe freisin.Le linn an phróisis aosaithe maidir le feistí perovskite ard-éifeachtúlachta atá ann faoi láthair, díscaoilfidh perovskite chun hiain luaidhe saor in aisce agus monaiméirí luaidhe a tháirgeadh, a bheidh contúirteach don tsláinte nuair a théann siad isteach sa chorp daonna.
Creideann Luo Jingshan gur féidir fadhbanna cosúil le cobhsaíocht a réiteach le pacáistiú gléas.“Má réitítear an dá fhadhb seo amach anseo, tá próiseas ullmhúcháin aibí ann freisin, is féidir feistí perovskite a dhéanamh isteach i gloine tréshoilseach nó a dhéanamh ar dhromchla foirgneamh chun comhtháthú foirgneamh fótavoltach a bhaint amach, nó a dhéanamh i bhfeistí solúbtha infhillte le haghaidh aeraspáis agus réimsí eile, ionas go mbeidh ról uasta ag perovskite sa spás gan timpeallacht uisce agus ocsaigine."Tá Luo Jingshan muiníneach faoi thodhchaí na perovskite.
Am poist: Apr-15-2023