Ֆոտովոլտային մարտկոցները անցել են տեխնոլոգիական զարգացման երեք սերունդ՝
Առաջին սերունդ. Բյուրեղային սիլիցիումի տեխնոլոգիա
Սա հիմնված է սիլիցիումի վրա որպես հիմնական նյութ, որը ներառում է այնպիսի տեխնոլոգիաներ, ինչպիսիք են BSF, PERC, TOPCon, HJT և IBC:
Երկրորդ սերունդ. Բարակ թաղանթային տեխնոլոգիա
Ներկայացված լինելով այնպիսի նյութերով, ինչպիսիք են պղնձի, ինդիումի, գալիումի սելենիդը (CIGS), կադմիումի տելուրիդը (CdTe) և գալիումի արսենիդը (GaAs), բարակ թաղանթային բջիջները դժվարանում են մրցակցել բյուրեղային սիլիցիումի հետ՝ ցածր արդյունավետության և բարձր ծախսերի (ավելի քան 2 միլիարդ դոլար մեկ ԳՎտ ներդրման համար): Ներկայումս դրանց շուկայական մասնաբաժինը կազմում է 5%-ից պակաս:
Երրորդ սերունդ. Պերովսկիտ և օրգանական արևային մարտկոցներ
Պերովսկիտային արևային մարտկոցներով գերակշռող այս սերունդը վերջին տարիներին արագ զարգացում է ապրել։ Այն համարվում է խոստումնալից տեխնոլոգիա, որը կարող է գերազանցել բյուրեղային սիլիցիումային մարտկոցներին՝ որպես ֆոտովոլտային էներգիայի հաջորդ առաջընթաց։
Ֆոտովոլտային բջիջների փոխակերպման արդյունավետության առաջընթաց
Բյուրեղային սիլիցիումի համեմատ, պերովսկիտային մարտկոցները առաջարկում են ավելի բարձր տեսական արդյունավետություն և ավելի ցածր արտադրական ծախսեր: Միա-միացումով և զույգ պերովսկիտային մարտկոցները ունեն համապատասխանաբար 33% և 45% տեսական արդյունավետություն, գերազանցելով բյուրեղային սիլիցիումի համար սահմանված առաստաղը: Տնտեսապես, միա-միացումով պերովսկիտային մոդուլների երկարաժամկետ արժեքը կանխատեսվում է 0.5–0.6 յեն/վտ, ինչը զգալիորեն ցածր է բյուրեղային սիլիցիումի համեմատ, ինչը այն դարձնում է ապագա ֆոտովոլտային զարգացման կենտրոնական կետ:
Մինչդեռ պերովսկիտային բջիջները դեռևս արդյունաբերականացման վաղ փուլերում են, այս ոլորտում ակտիվ ներդրումներ են կատարում ինչպես բյուրեղային, այնպես էլ ամորֆ սիլիցիումի ընկերությունները: Շուկա են մտել նաև կապիտալի տարբեր աղբյուրներ, որոնք լայն հետաքրքրություն են առաջացրել և արագացրել առևտրայնացումը:
Մարտահրավերներ և առևտրայնացման ուղի
Պերովսկիտային բջիջները բախվում են կայունության և արտադրական գործընթացների հետ կապված մարտահրավերների, որոնք պետք է լուծվեն լայնածավալ արտադրության հասնելու համար: Ներկայիս փորձնական արտադրական գծերը դեռևս փորձարկման փուլում են: Հիմնական խոչընդոտներից են կայունության և փոխակերպման արդյունավետության բարելավումը՝ ավելի լավ նյութերի և գործընթացների միջոցով: Հիմնական նորարարությունները, ինչպիսիք են խոնավության և գազի նկատմամբ դիմացկուն նյութերը, կայունությունը բարելավելու համար հավելումները, պասիվացման շերտերը և առաջադեմ սարքավորումները, կարևոր են այս խոչընդոտները հաղթահարելու համար: Այս ոլորտներում առաջընթացները կխթանեն արդյունաբերության մեջ ներդրմանը, իսկ բաշխված ֆոտովոլտային և սպառողական որակի արտադրանքը, հավանաբար, կծառայեն որպես նախնական կիրառման սցենարներ:
Տանդեմ բջիջներ. արդյունավետության բացահայտման բանալին
Միա-միացման մարտկոցների համեմատ, տանդեմային կոնֆիգուրացիաները ապահովում են ավելի բարձր արդյունավետություն: Դրանցից սիլիցիում-պերովսկիտային չորս ծայրային տանդեմային մարտկոցները ավելի արագ են ընթանում դեպի առևտրայնացում՝ իրենց ավելի պարզ կառուցվածքի և բյուրեղային սիլիցիումային մարտկոցների համար արդյունավետությունը բարձրացնող առավելությունների շնորհիվ: Երկծայրային տանդեմային մարտկոցները, չնայած ավելի բարդ են, օպտիմալացնում են բջջային կառուցվածքը և ավելի հարմար են HJT տեխնոլոգիայի հետ զուգակցվելու համար: Լիարժեք պերովսկիտային տանդեմային մարտկոցները ներկայացնում են վերջնական լուծումը՝ առաջարկելով ավելի բարձր արդյունավետություն և ավելի ցածր ծախսեր:
Մրցակցություն և համագործակցություն
Ամորֆ սիլիցիումի ռահվիրաները, ինչպիսիք են GCL Optoelectronics-ը, Xinnano-ն և Microquanta-ն, առաջատար դիրք են գրավել պերովսկիտի մշակման գործում՝ նպատակ ունենալով մուտք գործել ֆոտովոլտային արդյունաբերություն այս նոր տեխնոլոգիայի միջոցով: Միևնույն ժամանակ, ավանդական բյուրեղային սիլիցիումի ընկերությունները մրցավազքում մի փոքր ավելի ուշ են մտել՝ կենտրոնանալով տանդեմ տեխնոլոգիաների վրա՝ առկա բյուրեղային սիլիցիումային բջիջների արդյունավետությունը բարձրացնելու համար:
Ամորֆ սիլիցիումի ընկերությունները բախվում են ֆինանսական սահմանափակումների և կարող են արագացնել չորս ծայրային տանդեմային բջիջների մշակումը՝ ավելի արագ եկամուտ ապահովելու համար: Եվ հակառակը, բյուրեղային սիլիցիումի ընկերությունները, հավանաբար, կձգտեն նորարարական պերովսկիտային ընկերությունների ձեռքբերումներ՝ իրենց առաջընթացները ինտեգրելու համար, ինչը կհանգեցնի արդյունաբերության համախմբմանը:
Չնայած մրցակցությանը, բյուրեղային և ամորֆ սիլիցիումի ընկերություններն ունեն ընդհանուր նպատակ՝ առաջ մղել պերովսկիտային տեխնոլոգիայի արդյունաբերականացումը: Ակնկալվում է, որ համագործակցային ջանքերը կգերակշռեն մոտ ապագայում, քանի որ երկու կողմերն էլ աշխատում են ֆոտովոլտային ոլորտում պերովսկիտի կիրառությունների ողջ ներուժը իրացնելու ուղղությամբ:
