ドイツのブランデンブルク・アン・デア・ハーフェル郊外に、太陽エネルギーに関する未公開のイノベーションが詰まった工場があります。ここでは、英国の企業オックスフォード PV が、持続可能なエネルギーの将来を多くの人が考えている、豊富で手頃な価格の太陽光発電材料であるペロブスカイトを使用して商用太陽電池を熱心に製造しています。それは約です 新しいタイプの太陽電池 ペロブスカイトを使用したものです。
この記事では、新しいタイプの太陽電池とその重要性について知っておくべきことをすべて説明します。
太陽光発電技術工場
野草と広い駐車場に囲まれたこの工場は、潜在的に革命的な技術のささやかなゆりかごとして機能します。しかし、同社の最高技術責任者である Chris Case 氏がこの施設に惚れ込んでいることは間違いありません。 「この場所は私の最も深い願望の実現です」と、揺るぎない熱意を持って宣言する。
問題の企業を含め、再生可能エネルギーへの世界的な変化を加速する触媒としてペロブスカイトに賭けている企業は数多くある。一部の特殊なペロブスカイトベースの太陽光発電 (PV) 製品がすでに市場に参入していますが、最近の発表では、さらに多くの製品がすぐに追随することを示唆しています。たとえば、ケース氏によると、消費者は来年半ばまでにオックスフォードから太陽電池を組み込んだソーラーパネルを入手できるようになることが期待できるという。さらに、注目すべき展開として、ソウルに本拠を置く大手シリコン太陽光発電メーカーであるハンファ Qセルズが、 パイロット生産ラインに100億ドルを投資する意向を明らかにした 2024年末には運用開始となる可能性がある。
太陽光パネルの 95% に含まれる主な物質はシリコンであり、現在オックスフォード PV、Qcells、その他の企業によって新しい方法で使用されています。これらの企業はシリコンを置き換える代わりに、シリコンにペロブスカイトを組み込んで、タンデムセルとして知られるものを形成しています。これら XNUMX つの材料を組み合わせることで、タンデムは太陽光のより広い範囲の波長からエネルギーを利用できるようになり、その結果、 シリコン電池単独と比較して、少なくとも 20% のエネルギー生産の可能性があります。 実際、一部の専門家は効率がさらに向上すると予想しています。
ペロブスカイト技術を用いた新しいタイプの太陽電池
ペロブスカイト技術の支持者らは、タンデムセルによって生成される余剰電力は、特にその導入に伴う追加費用を相殺できる可能性があると主張している。 人口が密集した都市部や、利用可能な土地が限られている工業団地。 「現在、簡単にアクセスできる土地の不足に直面している公益事業会社が当社のテクノロジーに最も関心を示しています」とケース氏は説明します。
ペロブスカイトとシリコンのタンデム市場への登場が目前に迫り、当初の熱狂は今や、間違いなく世界に革命を起こす革命的で奇跡的な材料の到着を宣言する大胆な見出しに変わった。ただし、太陽光発電市場に革命を起こそうとする中で、業界は依然として XNUMX つの大きな課題に直面していることを認識することが重要です。
ペロブスカイトの性能はシリコンの性能に比べて低下します。 公表された研究結果によると、湿気、熱、光にさらされると大幅に速くなります。。しかし、オックスフォードPVは独自の非公開調査を通じてこの問題に対処したと主張している。しかし、ペロブスカイトとシリコンのタンデムの開発を担当する Qcells のセルおよびウェーハ R&D ディレクターである Fabian Fertig 氏は、安定性が依然として商業生産にとっての主な課題であると強調します。
新型ペロブスカイト太陽電池の影響
さらに、少なくとも近い将来、ペロブスカイトは太陽エネルギーの進歩に重大な影響を及ぼさない可能性があると主張するアナリストもいます。中国での製造能力の急速な拡大と、シリコンモジュールの顕著な費用対効果と効率により、シリコンモジュールは市場の支配的なプレーヤーとなっています。 2022年には、 太陽エネルギーは世界の発電容量の約 1,2 テラワット (TW) を占めています。 総発電量の約5％に貢献しています。しかし、気候変動の目標を達成するには、世界は 75 年までに 2050 TW という驚異的な電力が必要になるとエネルギー戦略家は推定しています。
これは、3 年代半ばまでに設置量が年間 2030 TW を超えなければならないことを意味しますが、幸いなことに、シリコン PV 業界はこの需要を満たすことが期待されており、成功を目指す数少ないグリーンテクノロジー分野の XNUMX つとして位置づけられています。
スイスのチューリッヒにあるコンサルティング会社ブルームバーグNEFの太陽光発電アナリスト、ジェニー・チェイス氏によると、私たちが保有する現在の技術は、世界の需要を満たすのに十分な太陽光発電を十分に生産できるという。
ペロブスカイトは、熾烈な競争が続く太陽光発電市場の厳しい経済情勢を乗り切るという、これまでで最も重要な課題に直面しようとしている。
打ち砕かれた記録
ペロブスカイトの性能が大幅に向上したことにより、その可能性に対する熱意が高まりました。これは、結晶自体とペロブスカイトから得られる太陽電池の両方の組成を変更することによって達成されました。ペロブスカイトは、天然鉱物の結晶構造を表す用語で、太陽電池に使用される合成結晶で複製されており、さまざまな材料から作ることができます。
2009 年、ヨウ化メチルアンモニウム鉛として知られる塩基性ペロブスカイトは、太陽エネルギーのわずか 3,8% を電気に変換できました。今日に遡って、ペロブスカイト細胞は大幅な進歩を遂げました。 ペロブスカイト材料のみを使用した場合、26,1% という記録的な効率を達成しました。 これは、主要なシリコン電池をわずかに下回ります。さらに、ペロブスカイトセルには、薄い光吸収層が必要であり、広く入手可能でコスト効率の高い材料を使用できるという利点があります。支持者らは、ペロブスカイト電池がシリコン電池と同じ規模で製造されれば、エネルギーと物質の設置面積は小さくなるだろうと主張している。
この情報により、新しいタイプのペロブスカイト太陽電池とその特性について詳しく知っていただければ幸いです。