新型太阳能电池

新型太阳能电池

在德国哈弗尔河畔勃兰登堡郊区,有一家工厂充满了未公开的太阳能创新产品。在这里,英国公司 Oxford PV 致力于使用钙钛矿制造商用太阳能电池,钙钛矿是一种丰富且价格实惠的光伏材料,许多人认为这种材料是可持续能源的未来。这是关于一个 新型太阳能电池 它使用钙钛矿。

在这篇文章中,我们将告诉您有关新型太阳能电池及其重要性的所有信息。

太阳能技术工厂

光电池

这家工厂周围环绕着野草和一个大型停车场,是潜在革命性技术的一个简陋的摇篮。然而,不可否认的是,该公司的首席技术官 Chris Case 非常喜欢这个机构。 “这个地方是我最深的愿望的实现””,他以坚定不移的热情宣称。

包括上述公司在内的许多公司都押注于钙钛矿作为加速全球可再生能源变革的催化剂。虽然一些专门的基于钙钛矿的光伏(PV)产品已经进入市场,但最近的公告表明,更多的产品很快就会效仿。例如,根据凯斯的说法,消费者有望在明年年中之前获得包含牛津光伏电池的太阳能电池板。此外,一项值得注意的进展是,总部位于首尔的领先硅光伏制造商 Hanwha Qcells 透露拟投资100亿美元建设中试生产线 预计将于 2024 年底投入运营。

95% 的太阳能电池板中的主要物质是硅,Oxford PV、Qcells 和其他公司现在正在以新的方式使用硅。这些公司没有取代硅,而是将钙钛矿融入硅中,形成所谓的串联电池。通过结合这两种材料,串联可以利用更广泛的太阳光波长范围的能量,从而增加 与单独的硅电池相比,其能源生产潜力至少为 20%。 事实上,一些专家甚至预计效率会有更大的提高。

采用钙钛矿技术的新型太阳能电池

新型钙钛矿太阳能电池

钙钛矿技术的支持者认为,串联电池产生的剩余电力有可能抵消与其实施相关的额外费用,特别是在 土地供应有限的人口稠密的城市地区或工业园区。 “公用事业公司目前对我们的技术表现出最大的兴趣,因为他们面临着容易进入的土地短缺的问题,”凯斯解释道。

随着钙钛矿-硅串联材料即将上市,最初的热情现已转变为大胆的头条新闻,宣告一种革命性的神奇材料的到来,这无疑将彻底改变世界。然而,重要的是要认识到,该行业在寻求彻底改变太阳能市场的过程中仍然面临两大挑战。

与硅相比,钙钛矿的性能下降, 已发表的研究表明,当暴露在湿度、热量和光线下时,速度会明显加快。然而,牛津光伏公司声称已经通过自己的私人调查解决了这个问题。然而,负责钙钛矿-硅串联体开发的 Qcells 电池和晶圆研发总监 Fabian Fertig 强调,稳定性仍然是商业制造的主要挑战。

新型钙钛矿太阳能电池的影响

钙钛矿太阳能电池

此外,还有分析师认为,钙钛矿可能不会对太阳能的进步产生重大影响,至少在不久的将来是这样。中国制造能力的快速扩张,加上硅组件卓越的成本效益和效率,使其成为市场的主导者。 2022年, 太阳能占全球发电量约 1,2 太瓦 (TW), 贡献了总发电量的5%左右。然而,为了实现气候目标,能源战略家估计,到 75 年,世界将需要惊人的 2050 TW。

这意味着到 3 年代中期,每年装机量必须超过 2030 TW。幸运的是,硅光伏行业有望满足这一需求,使其成为少数有望取得成功的绿色技术领域之一。

瑞士苏黎世咨询公司 BloombergNEF 的太阳能分析师珍妮·蔡斯 (Jenny Chase) 表示,我们目前拥有的技术完全有能力生产足够的太阳能电力来满足全球需求。

钙钛矿即将面临迄今为止最重要的挑战:在竞争激烈的光伏市场的无情经济环境中前行。

已被打破的记录

钙钛矿性能的显着提高激发了人们对其潜力的热情,这是通过改变晶体本身和由其衍生的太阳能电池的成分来实现的。钙钛矿是一个术语,表示天然矿物的晶体结构,它被复制到太阳能电池中使用的合成晶体中,该晶体可以由多种材料制成。

2009 年,一种名为甲基碘化铅甲基铵的碱性钙钛矿只能将 3,8% 的太阳能转化为电能。快进到今天,钙钛矿电池已经取得了重大进展, 仅使用钙钛矿材料时,效率达到创纪录的 26,1%。 这仅比领先的硅电池低一小部分。此外,钙钛矿电池具有需要薄光吸收层并使用广泛可用且具有成本效益的材料的优点。支持者认为,如果钙钛矿电池的制造规模与硅电池相同,它们将留下更小的能源和材料足迹。

希望通过这些信息您可以更多地了解新型钙钛矿太阳能电池及其特性。


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