Cyflwr Presennol Technoleg Ffotofoltäig Byd-eang
Mae datblygu ynni adnewyddadwy wedi dod yn flaenoriaeth fyd-eang wrth fynd i'r afael â'r newid ynni a mynd i'r afael â newid hinsawdd. Ymhlith technolegau adnewyddadwy, mae cynhyrchu pŵer ffotofoltäig (PV) wedi profi twf cyflym yn ystod y blynyddoedd diwethaf, gan ddod i'r amlwg fel ffynhonnell ynni lân, carbon isel, a chystadleuol o ran cost mewn llawer o wledydd. Yn 2020 yn unig, ychwanegodd y byd 127 GW o gapasiti PV newydd, gan ddod â chyfanswm y capasiti gosodedig i 707 GW.
Celloedd solar silicon crisialog sy'n dominyddu, gyda thechnolegau sy'n dod i'r amlwg yn ennill tyniant.
Mae celloedd PV, sef craidd y diwydiant solar, yn cael eu categoreiddio yn ôl deunyddiau a phrosesau i fathau fel celloedd silicon crisialog, ffilm denau, perovskite, ac organig. Mae celloedd silicon crisialog, sy'n adnabyddus am eu heffeithlonrwydd trosi uchel, eu hargaeledd helaeth o ddeunyddiau crai, a'u diogelwch amgylcheddol, yn parhau i fod y dechnoleg brif ffrwd mewn cynhyrchu ar raddfa fawr.
Mae mabwysiadu technoleg PERC (Allyrrydd Goddefol a Chell Gefn) yn eang wedi rhoi hwb sylweddol i effeithlonrwydd celloedd silicon crisialog yn ystod y blynyddoedd diwethaf. Ar yr un pryd, mae technolegau sy'n dod i'r amlwg fel celloedd perovskite wedi dod yn bwnc ymchwil poblogaidd yn fyd-eang. Mae'r celloedd hyn yn cyflawni effeithlonrwydd trosi labordy sy'n gymharol â silicon crisialog, ac er bod eu diwydiannu yn mynd rhagddo, mae heriau'n parhau o ran ehangu a sicrhau sefydlogrwydd hirdymor.
Systemau PV gwell a chymwysiadau amrywiol.
Mae systemau ffotofoltäig yn datblygu o ran cywirdeb a graddadwyedd. Mae mabwysiadu systemau 1,500V bellach yn rhagori ar y safon 1,000V hŷn, gan wella diogelwch a dibynadwyedd y grid wrth wella ansawdd cynhyrchu pŵer. Mae cymwysiadau integredig fel “PV + amaethyddiaeth,” “PV + dyframaeth,” a “PV + pensaernïaeth” yn ehangu o ran cwmpas. Mae arloesiadau fel microgridau a gridiau clyfar yn integreiddio pŵer PV ymhellach â seilwaith trydan traddodiadol.
Tueddiadau mewn Technoleg Ffotofoltäig Byd-eang
Mae gwledydd ledled y byd yn cyflymu arloesedd ar draws y gadwyn werth PV fel cam strategol i feithrin diwydiannau sy'n dod i'r amlwg. Mae ymdrechion yn canolbwyntio ar ddatblygu deunyddiau, gweithgynhyrchu a chymwysiadau systemau i leihau costau a gwella cystadleurwydd.
Mae cydrannau craidd PV yn esblygu tuag at effeithlonrwydd uwch a chostau is.
Bydd celloedd silicon crisialog, gydag ecosystem ddiwydiannol sefydledig, yn parhau i ddominyddu cynhyrchu. Bydd gwelliannau yn y dyfodol yn canolbwyntio ar effeithlonrwydd trosi uwch, llai o ddefnydd o ddeunyddiau ac ynni, a chostau gweithgynhyrchu is. Mae technolegau fel celloedd solar perovskite a tandem yn cynrychioli'r ffin nesaf, gyda buddsoddiadau sylweddol wedi'u hanelu at wella perfformiad a sefydlogrwydd dyfeisiau. Unwaith y bydd problemau cymwysiadau a dibynadwyedd ar raddfa fawr wedi'u datrys, disgwylir i gelloedd perovskite ailddiffinio tirwedd y farchnad PV.
Ehangu senarios cymhwysiad ar gyfer technoleg PV.
Mae gwledydd yn addasu cymwysiadau PV i'w hamodau unigryw, gan hyrwyddo datblygiadau fel Ffotofoltäig Integredig Adeiladau (BIPV), ffermydd solar arnofiol, amaethyddiaeth integredig PV, a charportau solar. Mae ymchwil gysylltiedig yn pwysleisio cynhyrchion arbenigol, technolegau rheoli integredig, a synergeddau gweithredol i wella hyblygrwydd a pherfformiad.
Datblygiad Technoleg Ffotofoltäig Tsieina
Yn ystod cyfnod y 13eg Cynllun Pum Mlynedd, datblygodd technoleg ffotofoltäig Tsieina yn sylweddol, wedi'i yrru gan ehangu cyflym y diwydiant. Cyflawnodd cydrannau allweddol fel celloedd a modiwlau PV alluoedd cynhyrchu blaenllaw yn fyd-eang, tra bod offer gweithgynhyrchu wedi symud ymlaen tuag at leoleiddio llawn. Mae integreiddio technolegau deallus i systemau PV wedi optimeiddio perfformiad ymhellach.
Technolegau celloedd a modiwlau PV o'r radd flaenaf.
Erbyn diwedd y 13eg Cynllun Pum Mlynedd, roedd Tsieina wedi newid o gelloedd cefn alwminiwm polygrisialog traddodiadol i gelloedd PERC monogrisialog uwch. Cynyddodd effeithlonrwydd trosi cyfartalog celloedd silicon crisialog o 18.5% ar ddechrau'r cyfnod i 22.8%, gan adlewyrchu naid ymlaen mewn technoleg gynhyrchu.
Mae technolegau sy'n dod i'r amlwg fel TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact), HJT (Heterojunction), ac IBC (Interdigitated Back Contact) yn cael eu diwydiannu fwyfwy, gyda mentrau Tsieineaidd yn gosod cofnodion byd dro ar ôl tro am effeithlonrwydd cynhyrchu. Yn yr un modd, mae datblygiadau mewn technoleg perovskite wedi caniatáu i ymchwilwyr Tsieineaidd gyfateb i arweinwyr byd-eang mewn cofnodion effeithlonrwydd labordy, gyda chynnydd parhaus tuag at fasnacheiddio.
Offer gweithgynhyrchu lleol ac uwch.
Mae offer gweithgynhyrchu ffotofoltäig Tsieina wedi symud o gynhyrchu pen isel i gynhyrchu pen uchel. Mae addasu, awtomeiddio a digideiddio uchel yn trawsnewid y sector yn bwerdy gweithgynhyrchu deallus. Mae cydrannau allweddol fel wafferi, celloedd a modiwlau polysilicon bellach yn cael eu cynhyrchu'n bennaf gyda thechnoleg ddomestig.
Systemau PV mwy clyfar a mwy effeithlon.
Mae technolegau newydd, gan gynnwys systemau olrhain a dyluniadau 1,500V, yn cynyddu allbwn pŵer systemau PV. Defnyddir robotiaid deallus, dronau, dadansoddeg data mawr, a thechnolegau cyfathrebu uwch yn helaeth ar gyfer gweithredu a chynnal a chadw systemau, gan wella perfformiad ymhellach.
Tueddiadau mewn Technoleg Ffotofoltäig Tsieina
Fel marchnad ffotofoltäig fwyaf y byd, mae Tsieina yn chwarae rhan allweddol wrth feithrin a chymhwyso technolegau solar newydd. Wrth symud ymlaen, mae'r wlad yn anelu at arwain arloesedd byd-eang mewn technolegau ffotofoltäig diwydiannol.
Effeithlonrwydd uwch ar gyfer celloedd PV.
Bydd celloedd silicon crisialog yn parhau i fod yn drech, gyda thechnoleg PERC yn parhau i esblygu. Mae celloedd silicon crisialog math-N, sy'n defnyddio technoleg TOPCon neu HJT, ar fin dod yn opsiwn prif ffrwd nesaf unwaith y bydd eu cydbwysedd cost-effeithlonrwydd yn aeddfedu. Bydd celloedd perfformiad uchel fel celloedd perovskite a chelloedd tandem yn sbarduno datblygiadau pellach mewn effeithlonrwydd wrth i ddiwydiannu fynd rhagddo.
Modiwlau gwell gyda blaenoriaethau deuol: effeithlonrwydd a dibynadwyedd.
Bydd technolegau fel modiwlau hanner-gell, shingled, ac aml-fwsbar yn cael eu mabwysiadu'n ehangach. Disgwylir i fodiwlau deuwynebol, sy'n cynnig cynhyrchu pŵer uwch, ddod yn brif ffrwd, gyda chefnogaeth deunyddiau a thechnegau amgáu newydd sy'n gwella gwydnwch.
Systemau PV mwy craff a mwy amrywiol.
Bydd gwrthdroyddion yn esblygu tuag at gapasiti pŵer uwch, gweithrediadau deallus, ac integreiddio di-dor â storio ynni. Bydd arloesiadau mewn BIPV a chymwysiadau newydd eraill yn datgloi cyfleoedd ychwanegol ar gyfer datblygu PV, gan wneud y mwyaf o'i botensial ar draws senarios amrywiol.
