Et forskerteam fra Southwest Petroleum University har oppnådd en stor milepæl isolcelleteknologi, og øker effektiviteten til små-perovskitt-silisium-tandemsolceller til nesten 35 %. Dette banebrytende tallet overskrider langt den teoretiske effektivitetsgrensen på 29,4 % for tradisjonelle enkelt-krystallinske silisiumceller, og bryter den langvarige- fysiske flaskehalsen til vanlig solcelleteknologi.
Denne nye strukturen gir unike spektrale absorpsjonsfordeler. Det øvre perovskittlaget fanger kort-sollys inkludert ultrafiolett og synlig lys, mens det nederste silisiumlaget absorberer gjenværende langbølget-infrarødt lys. Denne komplementære designen reduserer tap av lys energi og maksimerer solenergiutnyttelsen, og overgår konvensjonelle N--type silisiumceller i kraftproduksjonspotensial.
Aktuelle industrielle utfordringer
Til tross for imponerende laboratorieresultater, står stor-kommersialisering fortsatt overfor fremtredende tekniske barrierer. Den 35 % høye effektiviteten oppnås kun på små eksperimentelle enheter. Oppskalering til industrielle-moduler vil føre til åpenbar effektivitetsdempning, på grunn av ujevnt filmbelegg og uunngåelige mikrodefekter ved produksjon av store-områder.
Langsiktig-stabilitet er en annen kjerneutfordring. Perovskittmaterialer er følsomme for fuktighet, oksygen og høy temperatur, noe som gjør det vanskelig å oppfylle 25-års levetidskravet til utendørs solcellekraftverk. Dessuten øker skreddersydd produksjonsutstyr og umodne støtteforsyningskjeder produksjonskostnadene ytterligere, og hindrer masseproduksjonsfremme.
Fremtidsutsikter for industriutvikling
På kort sikt vil tandemceller prioritere segmenterte scenarier med høy- verdi. Med høy krafttetthet og lette funksjoner vil de først bli brukt i romfart, BIPV, kommersiell distribuert solcelle og bærbare energilagringsfelt, og gir høyere kraftgenereringsfordeler for land-kostnads-sensitive prosjekter.
På middels-til-lang sikt vil kontinuerlig teknologisk iterasjon drive industriell modenhet. Med optimalisert emballasjeteknologi og oppgraderte masseproduksjonsprosesser forventes stor-moduleffektivitet å stabilisere seg over 28 %. Industrien vil danne et dobbelt mønster av konvensjonelle silisiummoduler for generelle scenarier og tandemceller for avanserte markeder.
Til syvende og sist vil perovskitt-silisium-tandemteknologi omforme solcellekonkurranselandskapet. Det vil flytte industrien fra ond priskonkurranse til effektivitetsdrevet-teknologisk innovasjon, og effektivt øke global popularisering av ren energi og fremgang innen karbonnøytralitet.