Fotovoltaïske sellen hawwe trije generaasjes fan technologyske ûntwikkeling ûndergien:
Earste generaasje: Kristalline silisiumtechnology
Dit is basearre op silisium as it kearnmateriaal, mei technologyen lykas BSF, PERC, TOPCon, HJT, en IBC.
Twadde generaasje: Tinne-filmtechnology
Tinne-filmsellen, fertsjintwurdige troch materialen lykas koperindiumgaliumselenide (CIGS), kadmiumtelluride (CdTe) en galliumarsenide (GaAs), hawwe muoite om te konkurrearjen mei kristallijn silisium fanwegen legere effisjinsje en hege kosten (mear as $2 miljard per GW oan ynvestearring). Op it stuit is har merkoandiel minder as 5%.
Tredde generaasje: Perovskite en organyske sinnesellen
Dizze generaasje, dominearre troch perovskite sinnesellen, hat de lêste jierren in rappe ûntwikkeling trochmakke. It wurdt beskôge as in beloftefolle technology dy't kristallijne silisiumsellen miskien oertreft as de folgjende trochbraak yn fotovoltaïsche enerzjy.
Foarútgong yn fotovoltaïske selkonverzje-effisjinsje
Yn ferliking mei kristallijn silisium biede perovskitesellen in hegere teoretyske effisjinsje en legere produksjekosten. Single-junction en tandem perovskitesellen hawwe teoretyske effisjinsjes fan respektivelik 33% en 45%, en oertreffe dêrmei it plafond foar kristallijn silisium. Ekonomysk sjoen wurde de kosten op lange termyn fan single-junction perovskite modules projektearre op 0,5-0,6 RMB/W, signifikant leger as kristallijn silisium, wêrtroch't it in fokuspunt is foar takomstige fotovoltaïske ûntwikkeling.
Wylst perovskitesellen noch yn 'e iere stadia fan yndustrialisaasje binne, ynvestearje sawol kristallijne as amorfe silisiumbedriuwen aktyf yn dizze sektor. Ferskate kapitaalboarnen binne ek op 'e merk kaam, wat in wiidfersprate belangstelling oanwakkere en de kommersjalisaasje fersneld hat.
Útdagings en paad nei kommersjalisaasje
Perovskitesellen stean foar útdagings yn ferbân mei stabiliteit en produksjeprosessen, dy't oplost wurde moatte om grutskalige produksje te berikken. De hjoeddeistige pilotproduksjelinen binne noch yn 'e proeffaze. De primêre obstakels omfetsje it ferbetterjen fan stabiliteit en konverzje-effisjinsje troch bettere materialen en prosessen. Wichtige ynnovaasjes, lykas focht- en gasbestindige materialen, tafoegings om stabiliteit te ferbetterjen, passivaasjelagen en avansearre apparatuer, binne essensjeel om dizze barriêres te oerwinnen. Trochbraken op dizze gebieten sille de oannimming troch de yndustry stimulearje, wêrby't ferspraat PV en konsuminteprodukten wierskynlik tsjinje as earste tapassingsscenario's.
Tandemsellen: In kaai ta it ûntsluten fan effisjinsje
Yn ferliking mei single-junction sellen biede tandemkonfiguraasjes hegere effisjinsje. Under dizze binne silisium-perovskite fjouwer-terminale tandemsellen rapper foarútgong nei kommersjalisaasje fanwegen har ienfâldiger struktuer en effisjinsjeferheegjende foardielen foar kristallijne silisiumsellen. Twa-terminale tandemsellen, hoewol komplekser, streamline de selstruktuer en binne better geskikt foar koppeling mei HJT-technology. Folslein-perovskite tandemsellen fertsjintwurdigje de ultime oplossing, en biede noch hegere effisjinsje en legere kosten.
Kompetysje en gearwurking
Pioniers fan amorf silisium, lykas GCL Optoelectronics, Xinnano, en Microquanta, hawwe de lieding nommen yn 'e ûntwikkeling fan perovskite, mei it doel om de PV-yndustry yn te gean fia dizze nije technology. Underwilens binne tradisjonele kristallijne silisiumbedriuwen wat letter yn 'e race kaam, en rjochte har op tandemtechnologyen om de effisjinsje fan besteande kristallijne silisiumsellen te ferbetterjen.
Amorfe silisiumbedriuwen hawwe te krijen mei finansjele beheiningen en kinne de ûntwikkeling fan fjouwer-terminale tandemsellen fersnelle om rapper rendemint te garandearjen. Omkeard sille kristallijne silisiumbedriuwen wierskynlik oernames fan ynnovative perovskitebedriuwen neistribje om har foarútgong te yntegrearjen, wat liedt ta konsolidaasje yn 'e yndustry.
Nettsjinsteande harren konkurrinsje diele kristallijne en amorfe silisiumbedriuwen in mienskiplik doel: it befoarderjen fan 'e yndustrialisaasje fan perovskitetechnology. Gearwurkingspogingen wurde ferwachte op koarte termyn te dominearjen, om't beide kanten wurkje oan it realisearjen fan it folsleine potinsjeel fan perovskite-tapassingen yn 'e fotovoltaïsche sektor.
