Фотоволтайк эсүүд гурван үеийн технологийн хөгжлийг туулсан:
Эхний үе: Кристалл цахиурын технологи
Энэ нь цахиурыг гол материал болгон ашиглахад суурилдаг бөгөөд BSF, PERC, TOPCon, HJT, болон IBC зэрэг технологиудыг ашигладаг.
Хоёр дахь үе: Нимгэн хальсан технологи
Зэсийн Индиум Галлий Селенид (CIGS), Кадмиум Теллурид (CdTe), Галлий Арсенид (GaAs) зэрэг материалаар төлөөлүүлсэн нимгэн хальсан эсүүд нь үр ашиг багатай, өндөр өртөгтэй (нэг ГВт хөрөнгө оруулалтад 2 тэрбум гаруй доллар) тул талст цахиуртай өрсөлдөхөд бэрхшээлтэй тулгарч байна. Одоогийн байдлаар тэдгээрийн зах зээлийн эзлэх хувь 5%-иас бага байна.
Гурав дахь үе: Перовскит ба органик нарны зай
Перовскит нарны зай хураагуураар зонхилсон энэ үе сүүлийн жилүүдэд хурдацтай хөгжиж байна. Энэ нь фотоэлектрикийн дараагийн нээлт болох талст цахиурын зай хураагуураас давж гарах ирээдүйтэй технологи гэж үзэж байна.
Фотоволтайк эсийн хувиргалтын үр ашгийн ахиц дэвшил
Кристалл цахиуртай харьцуулахад перовскит эсүүд нь онолын өндөр үр ашигтай, үйлдвэрлэлийн зардал багатай байдаг. Нэг уулзвар болон тандем перовскит эсүүд нь онолын үр ашиг тус тус 33% ба 45% байдаг бөгөөд энэ нь кристалл цахиурын дээд хязгаараас давсан үзүүлэлт юм. Эдийн засгийн хувьд нэг уулзвар перовскит модулийн урт хугацааны өртөг нь 0.5-0.6 юань/Вт байх төлөвтэй байгаа нь кристалл цахиураас хамаагүй бага бөгөөд энэ нь ирээдүйн фотоэлектрик хөгжлийн гол цэг болж байна.
Перовскит эсүүд аж үйлдвэржилтийн эхний шатандаа байгаа ч талст болон аморф цахиурын компаниуд энэ салбарт идэвхтэй хөрөнгө оруулалт хийж байна. Хөрөнгийн янз бүрийн эх үүсвэрүүд зах зээлд нэвтэрч, өргөн хүрээний сонирхлыг нэмэгдүүлж, арилжааны үйл явцыг хурдасгаж байна.
Худалдаажих зам болон бэрхшээлүүд
Перовскит эсүүд нь тогтвортой байдал болон үйлдвэрлэлийн процесстой холбоотой бэрхшээлүүдтэй тулгарч байгаа бөгөөд томоохон хэмжээний үйлдвэрлэлд хүрэхийн тулд эдгээр бэрхшээлийг шийдвэрлэх шаардлагатай байна. Одоогийн туршилтын үйлдвэрлэлийн шугамууд туршилтын шатандаа явж байна. Үндсэн саад бэрхшээлүүдэд илүү сайн материал, процессоор дамжуулан тогтвортой байдал, хөрвүүлэлтийн үр ашгийг дээшлүүлэх зэрэг орно. Чийг болон хийнд тэсвэртэй материал, тогтвортой байдлыг сайжруулах нэмэлт бодисууд, идэвхгүйжүүлэлтийн давхарга, дэвшилтэт тоног төхөөрөмж зэрэг гол инновациуд нь эдгээр саад бэрхшээлийг даван туулахад чухал үүрэгтэй. Эдгээр чиглэлээр гарсан нээлтүүд нь салбарын хэрэглээг нэмэгдүүлэх бөгөөд тархсан фото болон хэрэглэгчийн зэрэглэлийн бүтээгдэхүүнүүд нь анхны хэрэглээний хувилбарууд болж магадгүй юм.
Тандем эсүүд: Үр ашгийг нээх түлхүүр
Ганц уулзвартай эсүүдтэй харьцуулахад тандем тохиргоо нь илүү өндөр үр ашгийг санал болгодог. Эдгээрээс цахиур-перовскит дөрвөн төгсгөлтэй тандем эсүүд нь илүү энгийн бүтэцтэй бөгөөд талст цахиурын эсүүдийн үр ашгийг нэмэгдүүлэх ач тустай тул арилжааны чиглэлд илүү хурдан урагшилж байна. Хоёр төгсгөлтэй тандем эсүүд нь илүү нарийн төвөгтэй боловч эсийн бүтцийг оновчтой болгож, HJT технологитой хослуулахад илүү тохиромжтой. Бүрэн перовскит тандем эсүүд нь эцсийн шийдлийг илэрхийлдэг бөгөөд бүр ч өндөр үр ашиг, бага зардлыг санал болгодог.
Өрсөлдөөн ба хамтын ажиллагаа
GCL Optoelectronics, Xinnano, Microquanta зэрэг аморф цахиурын анхдагчид перовскитийн хөгжүүлэлтийг тэргүүлж, энэхүү шинэ технологийг ашиглан гэрэл цахилгаан станцын салбарт нэвтрэхийг зорьж байна. Үүний зэрэгцээ уламжлалт талст цахиурын компаниуд одоо байгаа талст цахиурын эсүүдийн үр ашгийг дээшлүүлэхийн тулд тандем технологид анхаарлаа хандуулж, арай хожуу уралдаанд оролцож байна.
Аморф цахиурын компаниуд санхүүгийн хязгаарлалттай тулгарч байгаа бөгөөд илүү хурдан өгөөжийг хангахын тулд дөрвөн терминалтай тандем эсийн хөгжлийг хурдасгаж магадгүй юм. Үүний эсрэгээр, талст цахиурын компаниуд өөрсдийн дэвшлийг нэгтгэхийн тулд инновацийн перовскит компаниудыг худалдан авахыг эрмэлзэж, салбарыг нэгтгэх хандлагатай байна.
Өрсөлдөөнөөс үл хамааран талст болон аморф цахиурын компаниуд нийтлэг зорилготой байдаг: перовскит технологийг аж үйлдвэржүүлэхийг урагшлуулах. Хоёр тал фотоэлектрик салбарт перовскитийн хэрэглээний бүрэн боломжийг ашиглахын төлөө ажиллаж байгаа тул ойрын хугацаанд хамтын хүчин чармайлт давамгайлах төлөвтэй байна.
