Iċ-ċelloli fotovoltajċi għaddew minn tliet ġenerazzjonijiet ta’ żvilupp teknoloġiku:
L-Ewwel Ġenerazzjoni: Teknoloġija tas-Silikon Kristallin
Dan huwa bbażat fuq is-silikon bħala l-materjal ewlieni, u jinkludi teknoloġiji bħal BSF, PERC, TOPCon, HJT, u IBC.
It-Tieni Ġenerazzjoni: Teknoloġija ta' Film Irqiq
Irrappreżentati minn materjali bħal Copper Indium Gallium Selenide (CIGS), Cadmium Telluride (CdTe), u Gallium Arsenide (GaAs), iċ-ċelloli b'film irqiq sabuha diffiċli biex jikkompetu mas-silikon kristallin minħabba effiċjenza aktar baxxa u spejjeż għoljin (aktar minn $2 biljun għal kull GW ta' investiment). Bħalissa, is-sehem tas-suq tagħhom huwa inqas minn 5%.
It-Tielet Ġenerazzjoni: Perovskite u Ċelloli Solari Organiċi
Iddominata miċ-ċelloli solari perovskite, din il-ġenerazzjoni rat żvilupp mgħaġġel fis-snin riċenti. Hija kkunsidrata bħala teknoloġija promettenti li tista' tisboq iċ-ċelloli tas-silikon kristallin bħala l-avvanz li jmiss fil-fotovoltajċi.
Progress fl-Effiċjenza tal-Konverżjoni taċ-Ċelloli Fotovoltajċi
Meta mqabbla mas-silikon kristallin, iċ-ċelloli perovskite joffru effiċjenza teoretika ogħla u spejjeż ta' produzzjoni aktar baxxi. Iċ-ċelloli perovskite b'ġunzjoni waħda u tandem għandhom effiċjenzi teoretiċi ta' 33% u 45%, rispettivament, u jaqbżu l-limitu għas-silikon kristallin. Ekonomikament, l-ispiża fit-tul tal-moduli perovskite b'ġunzjoni waħda hija prevista għal 0.5–0.6 RMB/W, sinifikament aktar baxxa mis-silikon kristallin, u dan jagħmilha punt fokali għall-iżvilupp fotovoltajku fil-futur.
Filwaqt li ċ-ċelloli perovskite għadhom fl-istadji bikrija tal-industrijalizzazzjoni, kemm il-kumpaniji tas-silikon kristallin kif ukoll dawk amorfi qed jinvestu b'mod attiv f'dan is-settur. Diversi sorsi ta' kapital daħlu wkoll fis-suq, u dan wassal għal interess mifrux u aċċellera l-kummerċjalizzazzjoni.
Sfidi u t-Triq lejn il-Kummerċjalizzazzjoni
Iċ-ċelloli perovskite jiffaċċjaw sfidi relatati mal-istabbiltà u l-proċessi tal-manifattura, li jridu jiġu solvuti biex tinkiseb produzzjoni fuq skala kbira. Il-linji ta' produzzjoni pilota attwali għadhom fl-istadju ta' prova. L-ostakli primarji jinkludu t-titjib tal-istabbiltà u l-effiċjenza tal-konverżjoni permezz ta' materjali u proċessi aħjar. Innovazzjonijiet ewlenin, bħal materjali reżistenti għall-umdità u l-gass, addittivi biex itejbu l-istabbiltà, saffi ta' passivazzjoni, u tagħmir avvanzat, huma essenzjali biex jingħelbu dawn l-ostakli. Avvanzi f'dawn l-oqsma se jmexxu l-adozzjoni mill-industrija, bil-PV distribwit u prodotti ta' grad ta' konsumatur x'aktarx iservu bħala xenarji ta' applikazzjoni inizjali.
Ċelloli Tandem: Ċavetta biex Tinfetaħ l-Effiċjenza
Meta mqabbla maċ-ċelloli b'junction waħda, il-konfigurazzjonijiet tandem joffru effiċjenza ogħla. Fost dawn, iċ-ċelloli tandem b'erba' terminali tas-silikon-perovskite qed jimxu 'l quddiem aktar malajr lejn il-kummerċjalizzazzjoni minħabba l-istruttura aktar sempliċi tagħhom u l-benefiċċji li jżidu l-effiċjenza għaċ-ċelloli tas-silikon kristallin. Iċ-ċelloli tandem b'żewġ terminali, filwaqt li huma aktar kumplessi, jissimplifikaw l-istruttura taċ-ċelloli u huma aktar adattati għat-tqabbil mat-teknoloġija HJT. Iċ-ċelloli tandem full-perovskite jirrappreżentaw is-soluzzjoni aħħarija, li joffru effiċjenza saħansitra ogħla u spejjeż aktar baxxi.
Kompetizzjoni u Kollaborazzjoni
Pijunieri tas-silikon amorfu, bħal GCL Optoelectronics, Xinnano, u Microquanta, mexxew l-iżvilupp tal-perovskite, bil-għan li jidħlu fl-industrija PV permezz ta’ din it-teknoloġija ġdida. Sadanittant, kumpaniji tradizzjonali tas-silikon kristallin daħlu fit-tellieqa ftit aktar tard, billi ffokaw fuq teknoloġiji tandem biex itejbu l-effiċjenza taċ-ċelloli tas-silikon kristallin eżistenti.
Kumpaniji tas-silikon amorfu jiffaċċjaw restrizzjonijiet finanzjarji u jistgħu jaċċelleraw l-iżvilupp ta' ċelloli tandem b'erba' terminali biex jiżguraw qligħ aktar mgħaġġel. Bil-maqlub, kumpaniji tas-silikon kristallin x'aktarx li jsegwu akkwiżizzjonijiet ta' ditti innovattivi tal-perovskite biex jintegraw l-avvanzi tagħhom, u dan iwassal għal konsolidazzjoni tal-industrija.
Minkejja l-kompetizzjoni tagħhom, il-kumpaniji tas-silikon kristallin u amorfu jaqsmu għan komuni: li javvanzaw l-industrijalizzazzjoni tat-teknoloġija tal-perovskite. L-isforzi kollaborattivi huma mistennija li jiddominaw fi żmien qasir, hekk kif iż-żewġ naħat jaħdmu biex jirrealizzaw il-potenzjal sħiħ tal-applikazzjonijiet tal-perovskite fis-settur fotovoltajku.
