Yanayin da Fasahar Photovoltaic ta Duniya ke ciki a yanzu
Ci gaban makamashin da ake sabuntawa ya zama babban abin da duniya ke mayar da hankali a kai wajen magance sauyin makamashi da kuma yaki da sauyin yanayi. Daga cikin fasahohin da ake sabuntawa, samar da wutar lantarki ta photovoltaic (PV) ta samu ci gaba cikin sauri a cikin 'yan shekarun nan, inda ta zama tushen makamashi mai tsafta, mai ƙarancin carbon, kuma mai gasa a ƙasashe da yawa. A shekarar 2020 kadai, duniya ta ƙara 127 GW na sabon ƙarfin PV, wanda ya kawo jimlar ƙarfin da aka shigar zuwa 707 GW.
Kwayoyin hasken rana na silicon masu lu'ulu'u sun mamaye, inda fasahohin zamani ke samun karbuwa.
Kwayoyin PV, waɗanda sune manyan sassan masana'antar hasken rana, an rarraba su ta hanyar kayan aiki da hanyoyin aiki zuwa nau'ikan kamar silicon mai lu'ulu'u, fim mai kauri, perovskite, da ƙwayoyin halitta. Kwayoyin silicon mai lu'ulu'u, waɗanda aka sani da ingantaccen aiki mai yawa, wadatar kayan masarufi, da amincin muhalli, sun kasance babbar fasahar samarwa a manyan sikelin.
Amfani da fasahar PERC (Passivated Emitter da Rear Cell) ya yaɗu sosai ya ƙara ingancin ƙwayoyin silicon na crystalline a cikin 'yan shekarun nan. A lokaci guda, fasahohi masu tasowa kamar ƙwayoyin perovskite sun zama abin bincike mai zafi a duk duniya. Waɗannan ƙwayoyin suna samun ingancin canza dakin gwaje-gwaje kamar silicon na crystalline, kuma yayin da masana'antar su ke ci gaba, har yanzu akwai ƙalubale wajen haɓaka da tabbatar da kwanciyar hankali na dogon lokaci.
Ingantaccen tsarin PV da aikace-aikace iri-iri.
Tsarin hasken rana na daukar hoto yana ci gaba cikin daidaito da kuma daidaito. Amfani da tsarin 1,500V yanzu ya zarce tsohon ma'aunin 1,000V, yana inganta aminci da amincin grid yayin da yake inganta ingancin samar da wutar lantarki. Aikace-aikacen da aka haɗa kamar "PV + noma," "PV + aquaculture," da "PV + architecture" suna faɗaɗa a fannoni daban-daban. Sabbin abubuwa kamar ƙananan grids da grids masu wayo suna ƙara haɗa wutar lantarki ta PV da kayayyakin more rayuwa na wutar lantarki na gargajiya.
Sauye-sauye a Fasahar Photovoltaic ta Duniya
Kasashe a duk duniya suna hanzarta kirkire-kirkire a duk faɗin sarkar darajar PV a matsayin wani mataki na dabarun haɓaka masana'antu masu tasowa. Ƙoƙarin yana mai da hankali kan haɓaka kayan aiki, masana'antu, da aikace-aikacen tsarin don rage farashi da haɓaka gasa.
Abubuwan PV na asali suna canzawa zuwa ga ingantaccen aiki da ƙarancin farashi.
Kwayoyin silicon na kristal, waɗanda ke da ingantaccen tsarin masana'antu, za su ci gaba da mamaye samarwa. Ci gaba a nan gaba zai mayar da hankali kan ingantaccen juyi, rage amfani da kayan aiki da makamashi, da kuma rage farashin masana'antu. Fasaha kamar ƙwayoyin hasken rana na perovskite da tandem suna wakiltar gaba, tare da manyan jari da nufin inganta aikin na'urori da kwanciyar hankali. Da zarar an warware manyan matsalolin aikace-aikace da aminci, ana sa ran ƙwayoyin perovskite za su sake fasalta yanayin kasuwar PV.
Faɗaɗa yanayin aikace-aikace don fasahar PV.
Kasashe suna daidaita aikace-aikacen PV zuwa ga yanayinsu na musamman, suna haɓaka ci gaba kamar Gina-Integrated Photovoltaics (BIPV), gonakin hasken rana masu iyo, noma mai hade da PV, da tashoshin motocin hasken rana. Binciken da ya shafi hakan ya jaddada samfura na musamman, fasahar sarrafawa mai hade, da haɗin gwiwar aiki don haɓaka iya aiki da aiki.
Ci gaban Fasahar Photovoltaic ta China
A lokacin Tsarin Shekaru Biyar na 13, fasahar daukar hoto ta kasar Sin ta samu ci gaba sosai, wanda ya samo asali ne daga saurin fadada masana'antu. Manyan sassan kamar ƙwayoyin PV da kayayyaki sun sami damar samar da kayayyaki a duniya baki daya, yayin da kayan aikin kera suka ci gaba zuwa ga cikakken wurin da ake amfani da su. Haɗa fasahohin zamani cikin tsarin PV ya ƙara inganta aiki.
Fasaha ta PV ta duniya da fasahar module.
A ƙarshen Shirin Shekaru Biyar na 13, ƙasar Sin ta sauya daga ƙwayoyin polycrystalline na gargajiya zuwa ƙwayoyin PERC masu tasowa. Matsakaicin ingancin juyawar ƙwayoyin silicon na crystalline ya ƙaru daga kashi 18.5% a farkon wannan lokacin zuwa kashi 22.8%, wanda ke nuna ci gaba a fasahar samarwa.
Fasahar zamani kamar TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact), HJT (Heterojunction), da IBC (Interdigitable Back Contact) suna ƙara samun ci gaba a masana'antu, inda kamfanonin China ke ci gaba da kafa tarihi a duniya don ingancin samarwa. Hakazalika, ci gaban da aka samu a fasahar perovskite ya bai wa masu bincike na China damar daidaita shugabannin duniya a cikin bayanan ingancin dakin gwaje-gwaje, tare da ci gaba da samun ci gaba zuwa ga kasuwanci.
Kayan aikin masana'antu na gida da na zamani.
Kayan aikin kera PV na ƙasar Sin sun sauya daga ƙananan kayayyaki zuwa manyan kayayyaki. Babban keɓancewa, sarrafa kansa, da kuma rarrabawa a cikin dijital suna canza ɓangaren zuwa wani babban kamfanin kera kayayyaki mai wayo. Manyan abubuwa kamar polysilicon wafers, ƙwayoyin halitta, da kayayyaki yanzu ana samar da su ne ta hanyar fasahar cikin gida.
Tsarin PV mafi wayo kuma mafi inganci.
Sabbin fasahohi, gami da tsarin bin diddigi da ƙirar 1,500V, suna ƙara yawan wutar lantarki na tsarin PV. Ana amfani da robot masu hankali, jiragen sama marasa matuƙa, manyan bayanai, da fasahar sadarwa ta zamani sosai don aiki da kulawa da tsarin, wanda hakan ke ƙara inganta aiki.
Sauye-sauye a Fasahar Photovoltaic ta China
A matsayinta na babbar kasuwar PV a duniya, kasar Sin tana taka muhimmiyar rawa wajen shiryawa da kuma amfani da sabbin fasahohin hasken rana. A nan gaba, kasar na da burin jagorantar kirkire-kirkire a duniya a fannin fasahar PV mai ci gaba da masana'antu.
Ingantaccen inganci ga ƙwayoyin PV.
Kwayoyin silicon na kristal za su ci gaba da mamaye su, tare da ci gaba da bunkasa fasahar PERC. Kwayoyin silicon na kristal na nau'in N, waɗanda ke amfani da fasahar TOPCon ko HJT, suna shirye su zama babban zaɓi na gaba da zarar daidaiton ingancinsu ya girma. Kwayoyin perovskite da tandem za su haifar da ƙarin ci gaba a cikin inganci yayin da masana'antu ke ci gaba.
Ingantaccen kayayyaki tare da fifiko biyu: inganci da aminci.
Fasaha kamar su rabin-cell, shingled, da multi-busbar modules za su sami karɓuwa sosai. Ana sa ran sassan biyu, waɗanda ke ba da ƙarfin samar da wutar lantarki mafi girma, za su zama ruwan dare, tare da tallafin sabbin kayan rufewa da dabarun da ke inganta dorewa.
Tsarin PV mai wayo da bambance-bambance.
Masu juyawa za su haɓaka zuwa ga ƙarfin wutar lantarki mafi girma, ayyukan da ba su da wayo, da kuma haɗakar da ba ta da matsala tare da ajiyar makamashi. Sabbin abubuwa a cikin BIPV da sauran sabbin aikace-aikace za su buɗe ƙarin damammaki don haɓaka PV, suna ƙara ƙarfinsa a cikin yanayi daban-daban.
