Ang mga photovoltaic cell ay sumailalim sa tatlong henerasyon ng pag-unlad sa teknolohiya:
Unang Henerasyon: Teknolohiyang Kristalin na Silikon
Ito ay batay sa silicon bilang pangunahing materyal, na nagtatampok ng mga teknolohiyang tulad ng BSF, PERC, TOPCon, HJT, at IBC.
Ikalawang Henerasyon: Teknolohiyang Manipis na Pelikula
Kinakatawan ng mga materyales tulad ng Copper Indium Gallium Selenide (CIGS), Cadmium Telluride (CdTe), at Gallium Arsenide (GaAs), ang mga thin-film cell ay nahihirapang makipagkumpitensya sa crystalline silicon dahil sa mas mababang kahusayan at mataas na gastos (mahigit $2 bilyon bawat GW ng pamumuhunan). Sa kasalukuyan, ang kanilang bahagi sa merkado ay wala pang 5%.
Ikatlong Henerasyon: Perovskite at Organikong Solar Cells
Pinangungunahan ng mga perovskite solar cell, ang henerasyong ito ay nakaranas ng mabilis na pag-unlad nitong mga nakaraang taon. Ito ay itinuturing na isang promising na teknolohiya na maaaring higitan ang mga crystalline silicon cell bilang susunod na tagumpay sa photovoltaics.
Pag-unlad sa Kahusayan ng Pagbabago ng Photovoltaic Cell
Kung ikukumpara sa crystalline silicon, ang mga perovskite cell ay nag-aalok ng mas mataas na teoretikal na kahusayan at mas mababang gastos sa produksyon. Ang mga single-junction at tandem perovskite cell ay may teoretikal na kahusayan na 33% at 45%, ayon sa pagkakabanggit, na lumalagpas sa limitasyon para sa crystalline silicon. Sa ekonomiya, ang pangmatagalang gastos ng mga single-junction perovskite module ay inaasahang nasa 0.5–0.6 RMB/W, na mas mababa nang malaki kaysa sa crystalline silicon, na ginagawa itong isang focal point para sa hinaharap na photovoltaic development.
Bagama't ang mga perovskite cell ay nasa mga unang yugto pa rin ng industriyalisasyon, ang mga kumpanya ng crystalline at amorphous silicon ay aktibong namumuhunan sa sektor na ito. Iba't ibang pinagmumulan ng kapital ang pumasok din sa merkado, na nagpapalakas ng malawakang interes at nagpapabilis ng komersiyalisasyon.
Mga Hamon at Landas Tungo sa Komersyalisasyon
Ang mga perovskite cell ay nahaharap sa mga hamong may kaugnayan sa katatagan at mga proseso ng pagmamanupaktura, na kailangang lutasin upang makamit ang malawakang produksyon. Ang kasalukuyang mga pilot production lines ay nasa yugto pa rin ng pagsubok. Kabilang sa mga pangunahing balakid ang pagpapabuti ng katatagan at kahusayan sa conversion sa pamamagitan ng mas mahusay na mga materyales at proseso. Ang mga pangunahing inobasyon, tulad ng mga materyales na lumalaban sa moisture at gas, mga additives upang mapahusay ang katatagan, mga passivation layer, at mga advanced na kagamitan, ay mahalaga upang malampasan ang mga hadlang na ito. Ang mga tagumpay sa mga larangang ito ay magtutulak sa pag-aampon ng industriya, kung saan ang mga ipinamamahaging PV at mga produktong pang-konsumo ay malamang na magsisilbing mga paunang senaryo ng aplikasyon.
Mga Tandem Cell: Isang Susi sa Pag-unlock ng Kahusayan
Kung ikukumpara sa mga single-junction cell, ang mga tandem configuration ay nag-aalok ng mas mataas na kahusayan. Sa mga ito, ang silicon-perovskite four-terminal tandem cells ay mas mabilis na umuunlad patungo sa komersiyalisasyon dahil sa kanilang mas simpleng istraktura at mga benepisyong nagpapataas ng kahusayan para sa mga crystalline silicon cells. Bagama't mas kumplikado, ang two-terminal tandem cells ay nagpapadali sa istruktura ng cell at mas angkop para sa pagpapares sa teknolohiyang HJT. Ang mga full-perovskite tandem cells ay kumakatawan sa pangwakas na solusyon, na nag-aalok ng mas mataas na kahusayan at mas mababang gastos.
Kompetisyon at Kolaborasyon
Nanguna ang mga pioneer ng amorphous silicon, tulad ng GCL Optoelectronics, Xinnano, at Microquanta, sa pag-unlad ng perovskite, na naglalayong pumasok sa industriya ng PV sa pamamagitan ng bagong teknolohiyang ito. Samantala, ang mga tradisyunal na kumpanya ng crystalline silicon ay bahagyang nahuli sa karera, na nakatuon sa mga tandem na teknolohiya upang mapahusay ang kahusayan ng mga umiiral na crystalline silicon cells.
Ang mga kompanya ng amorphous silicon ay nahaharap sa mga limitasyon sa pananalapi at maaaring mapabilis ang pagbuo ng mga four-terminal tandem cell upang matiyak ang mas mabilis na kita. Sa kabaligtaran, ang mga kompanya ng crystalline silicon ay malamang na magpursige sa pagkuha ng mga makabagong kompanya ng perovskite upang maisama ang kanilang mga pagsulong, na hahantong sa pagsasama-sama ng industriya.
Sa kabila ng kanilang kompetisyon, ang mga kumpanya ng crystalline at amorphous silicon ay may iisang layunin: ang pagsusulong ng industriyalisasyon ng teknolohiyang perovskite. Inaasahang mangingibabaw ang mga pagsisikap sa pakikipagtulungan sa malapit na hinaharap, habang ang magkabilang panig ay nagsusumikap na maisakatuparan ang buong potensyal ng mga aplikasyon ng perovskite sa sektor ng photovoltaic.
