Fotovoltaecaj ĉeloj spertis tri generaciojn de teknologia evoluo:
Unua Generacio: Kristala Silicia Teknologio
Ĉi tio baziĝas sur silicio kiel la kerna materialo, havante teknologiojn kiel BSF, PERC, TOPCon, HJT kaj IBC.
Dua Generacio: Maldikfilma Teknologio
Reprezentitaj de materialoj kiel Kupro, Indio, Galio, Selenido (CIGS), Kadmio, Telurido (CdTe), kaj Galio, Arsenido (GaAs), maldikfilmaj ĉeloj luktis por konkuri kun kristala silicio pro pli malalta efikeco kaj altaj kostoj (pli ol 2 miliardoj da dolaroj por GW da investo). Nuntempe, ilia merkatparto estas malpli ol 5%.
Tria Generacio: Perovskito kaj Organikaj Sunĉeloj
Dominita de perovskitaj sunĉeloj, ĉi tiu generacio spertis rapidan disvolviĝon en la lastaj jaroj. Ĝi estas konsiderata promesplena teknologio, kiu povus superi kristalajn siliciajn ĉelojn kiel la sekva sukceso en fotovoltaiko.
Progreso en la efikeco de konvertado de fotovoltaikaj ĉeloj
Kompare kun kristala silicio, perovskitaj ĉeloj ofertas pli altan teorian efikecon kaj pli malaltajn produktokostojn. Unu-krucvojaj kaj tandemaj perovskitaj ĉeloj havas teoriajn efikecojn de 33% kaj 45%, respektive, superante la plafonon por kristala silicio. Ekonomie, la longdaŭra kosto de unu-krucvojaj perovskitaj moduloj estas projekciita je 0,5–0,6 RMB/W, signife pli malalta ol kristala silicio, igante ĝin fokuso por estonta fotovoltaika disvolviĝo.
Dum perovskitaj ĉeloj restas en la fruaj stadioj de industriigo, kaj kristalaj kaj amorfaj siliciaj kompanioj aktive investas en ĉi tiu sektoro. Diversaj fontoj de kapitalo ankaŭ eniris la merkaton, instigante vastan intereson kaj akcelante komercigon.
Defioj kaj Vojo al Komercigo
Perovskitaj ĉeloj alfrontas defiojn rilatajn al stabileco kaj fabrikadaj procezoj, kiujn oni devas solvi por atingi grandskalan produktadon. Nunaj pilotaj produktadlinioj estas ankoraŭ en la prova stadio. La ĉefaj obstakloj inkluzivas plibonigon de stabileco kaj konverta efikeco per pli bonaj materialoj kaj procezoj. Ŝlosilaj novigoj, kiel humideco- kaj gasorezistaj materialoj, aldonaĵoj por plibonigi stabilecon, pasivigaj tavoloj kaj progresinta ekipaĵo, estas esencaj por superi ĉi tiujn barojn. Sukcesoj en ĉi tiuj areoj pelos la adopton de la industrio, kun distribuitaj fotovoltaikaj kaj konsumantaj produktoj verŝajne servantaj kiel komencaj aplikaj scenaroj.
Tandemaj Ĉeloj: Ŝlosilo por Malŝlosi Efikecon
Kompare kun unu-krucvojaj ĉeloj, tandemaj konfiguracioj ofertas pli altan efikecon. Inter ĉi tiuj, silicio-perovskitaj kvar-finaj tandemaj ĉeloj progresas pli rapide al komercigo pro sia pli simpla strukturo kaj efikec-pliigaj avantaĝoj por kristalaj siliciaj ĉeloj. Du-finaj tandemaj ĉeloj, kvankam pli kompleksaj, fluliniigas la ĉelstrukturon kaj estas pli bone taŭgaj por pariĝo kun HJT-teknologio. Plen-perovskitaj tandemaj ĉeloj reprezentas la finfinan solvon, ofertante eĉ pli altan efikecon kaj pli malaltajn kostojn.
Konkurado kaj Kunlaboro
Pioniroj de amorfa silicio, kiel ekzemple GCL Optoelectronics, Xinnano, kaj Microquanta, gvidis la disvolviĝon de perovskito, celante eniri la fotovoltaikan industrion per ĉi tiu nova teknologio. Dume, tradiciaj kristalsiliciaj kompanioj eniris la konkurson iom pli malfrue, fokusante sur tandemteknologioj por plibonigi la efikecon de ekzistantaj kristalsiliciaj ĉeloj.
Firmaoj pri amorfa silicio alfrontas financajn limigojn kaj povus akceli la disvolviĝon de kvar-finaj tandemĉeloj por certigi pli rapidajn profitojn. Male, kristalsiliciaj kompanioj verŝajne serĉos akirojn de novigaj perovskitaj firmaoj por integri iliajn progresojn, kondukante al industria firmiĝo.
Malgraŭ sia konkurenco, kristalaj kaj amorfaj siliciaj kompanioj havas komunan celon: antaŭenigi la industriigon de perovskita teknologio. Kunlaboraj klopodoj supozeble dominos baldaŭ, dum ambaŭ flankoj laboras por realigi la plenan potencialon de perovskitaj aplikoj en la fotovoltaika sektoro.
