Í ljósgeisluninni hefur Perovskite verið í mikilli eftirspurn undanfarin ár. Ástæðan fyrir því að hún hefur komið fram sem „uppáhaldið“ á sviði sólarfrumna er vegna einstaka aðstæðna. Kalsíumtítan málmgrýti hefur marga framúrskarandi ljósgeislaspil, einfalt undirbúningsferli og breitt svið hráefna og mikið innihalds. Að auki er einnig hægt að nota Perovskite í jarðvirkjunum, flugi, smíði, þreytanlegum orkuvinnslutækjum og mörgum öðrum sviðum.
Hinn 21. mars sótti Ningde Times um einkaleyfið á „kalsíumtitanít sólarfrumu og undirbúningsaðferð þess og rafmagnstæki“. Undanfarin ár, með stuðningi innlendra stefnu og ráðstafana, hefur kalsíum-títan málmgrýti, fulltrúi kalsíum-títan í sólarfrumum, tekið miklar framfarir. Svo hvað er Perovskite? Hvernig er iðnvæðing Perovskite? Hvaða áskoranir standa enn frammi fyrir? Vísinda- og tækni Daily Reporter tók viðtal við viðeigandi sérfræðinga.
Perovskite er hvorki kalsíum né títan.
Svokölluð perovskítar eru hvorki kalsíum né títan, heldur samheiti fyrir flokk „keramikoxíðs“ með sömu kristalbyggingu, með sameindaformúlunni ABX3. A stendur fyrir „stóra radíus katjón“, b fyrir „málm katjón“ og x fyrir „halógen anjón“. A stendur fyrir „stóra radíus katjón“, b stendur fyrir „málm katjón“ og X stendur fyrir „halógen anjón“. Þessar þrjár jónir geta sýnt marga ótrúlega eðlisfræðilega eiginleika með fyrirkomulagi mismunandi þátta eða með því að aðlaga fjarlægðina á milli, þar með talið en ekki takmarkað við einangrun, járnfrumu, antiferromagnetism, risastór segulmagnaðir áhrif osfrv.
„Samkvæmt frumsamsetningu efnisins er hægt að skipta perovskítum nokkurn veginn í þrjá flokka: flókin málmoxíð perovskít, lífræn blendingur perovskít og ólífræn halógenuð perovskít.“ Luo Jingshan, prófessor við rafrænar upplýsingar og sjónverkfræði Nankai háskólans, kynnti að kalsíumtitanítarnir sem nú eru notaðir í ljósgeislun eru venjulega þeir síðarnefndu tveir.
Perovskite er hægt að nota á mörgum sviðum eins og jarðvirkjunum, geimferðum, smíði og áþreifanlegum raforkubúnaði. Meðal þeirra er Photovoltaic Field aðal notkunarsvæði Perovskite. Kalsíumtitanít mannvirki eru mjög hönnuð og hafa mjög góða ljósgeislunarárangur, sem er vinsæl rannsóknarstefna á ljósgeislasviðum undanfarin ár.
Iðnvæðing Perovskite er að flýta fyrir og innlend fyrirtæki keppa um skipulagið. Það er greint frá því að fyrstu 5.000 stykki af kalsíum títan málmgrýti sem sendar voru frá Hangzhou Fina -rafeindatækni Technology Co., Ltd; Renshuo Photovoltaic (Suzhou) Co., Ltd. er einnig að flýta fyrir byggingu stærsta 150 MW í fullri kalsíum títan málmgrýti lagskiptri fluglínu; Kunshan GCl Photoelectric Materials Co. Ltd. 150 MW Kalsíum-títan málmgrýti Ljósmyndunarframleiðslulína hefur verið lokið og tekin í notkun í desember 2022 og árlegt framleiðsla gildi getur orðið 300 milljónir júana eftir að hafa náð framleiðslu.
Kalsíum títan málmgrýti hefur augljósan kost í ljósgeiranum
Í ljósgeisluninni hefur Perovskite verið í mikilli eftirspurn undanfarin ár. Ástæðan fyrir því að hún hefur komið fram sem „uppáhaldið“ á sviði sólarfrumna er vegna eigin aðstæðna.
„Í fyrsta lagi hefur Perovskite fjölmarga framúrskarandi optoelectronic eiginleika, svo sem stillanlegt bandbil, mikla frásogsstuðul, litla exciton bindandi orku, mikla hreyfanleika burðarefnis, mikinn gallaþol osfrv.; Í öðru lagi er undirbúningsferlið Perovskite einfalt og getur náð framsækni, öfgafullri léttleika, öfgafullri þynningu, sveigjanleika osfrv. Að lokum eru Perovskite hráefni víða fáanlegar og mikið. “ Luo Jingshan kynnti. Og undirbúningur perovskite krefst einnig tiltölulega lítillar hreinleika hráefna.
Sem stendur notar PV-reiturinn mikinn fjölda af kísil-byggðum sólarfrumum, sem hægt er að skipta í einokkristallað kísill, fjölkristallað kísil og myndlausar kísil sólarfrumur. Fræðileg ljósafræðileg umbreytingarstöng kristallaðra kísilfrumna er 29,4%og núverandi rannsóknarstofuumhverfi getur náð að hámarki 26,7%, sem er mjög nálægt þaki umbreytingar; Það er fyrirsjáanlegt að jaðarhagnaður tæknibóta verði einnig minni og minni. Aftur á móti hefur ljósgeislunarvirkni perovskite frumna hærra fræðilegt stöng gildi 33%, og ef tvær perovskite frumur eru stafaðar saman og niður saman, getur fræðileg umbreytingarvirkni orðið 45%.
Auk „skilvirkni“ er annar mikilvægur þáttur „kostnaður“. Til dæmis er ástæðan fyrir því að kostnaður við fyrstu kynslóð þunnra filmu rafhlöður getur ekki komið niður er að varaliði kadmíums og gallíums, sem eru sjaldgæfir þættir á jörðinni, eru of litlir og þar af leiðandi, því þróaðri er atvinnugreinin er, því meiri er eftirspurnin, því hærri sem framleiðslukostnaður er, og það hefur aldrei tekist að verða almenn vara. Hráefni Perovskite er dreift í miklu magni á jörðinni og verðið er einnig mjög ódýrt.
Að auki er þykkt kalsíum-títan málmgrýti fyrir kalsíum-títan málmgrýti rafhlöður aðeins nokkur hundruð nanómetrar, um það bil 1/500. af kísilskafrum, sem þýðir að eftirspurnin eftir efninu er mjög lítil. Til dæmis er núverandi alþjóðleg eftirspurn eftir sílikonefni fyrir kristallað kísilfrumur um 500.000 tonn á ári og ef þeim er skipt út fyrir perovskite frumur, þarf aðeins um 1.000 tonn af perovskite.
Hvað varðar framleiðslukostnað þurfa kristallaðar kísilfrumur kísilhreinsun í 99.9999%, svo að kísil verður að hita upp í 1400 gráður á Celsíus, bráðnað í vökva, dregin í kringlótt stangir og sneiðar og síðan settar saman í frumur, með að minnsta kosti fjórum verksmiðjum og tveimur verksmiðjum og tveimur í þrjá daga þar á milli og meiri orkunotkun. Aftur á móti, til framleiðslu Perovskite frumna, er aðeins nauðsynlegt að beita Perovskite grunnvökvanum á undirlagið og bíða síðan eftir kristöllun. Allt ferlið felur aðeins í sér gler, límfilmu, perovskite og efnaefni og er hægt að klára það í einni verksmiðju og allt ferlið tekur aðeins um 45 mínútur.
„Sólfrumur, sem framleiddar eru frá Perovskite, hafa framúrskarandi skilvirkni rafeindafræðilegra umbreytingar, sem hefur náð 25,7% á þessu stigi, og geta komið í stað hefðbundinna sólarfrumna sem byggjast á sílikon í framtíðinni til að verða almennur almennur.“ Luo Jingshan sagði.
Það eru þrjú helstu vandamál sem þarf að leysa til að stuðla að iðnvæðingu
Þegar fólk er komið í iðnvæðingu chalcocite þarf fólk enn að leysa 3 vandamál, nefnilega langtíma stöðugleika chalcocite, stórs undirbúnings svæðis og eiturhrif blý.
Í fyrsta lagi er Perovskite mjög viðkvæm fyrir umhverfinu og þættir eins og hitastig, rakastig, ljós og hringrás geta leitt til niðurbrots perovskite og minnkun á frumuvirkni. Sem stendur uppfylla flestar rannsóknarstofur Perovskite einingar ekki IEC 61215 alþjóðlega staðalinn fyrir ljósgeislaframleiðslu, né ná þeir 10-20 ára líftíma kísils sólarfrumna, þannig að kostnaður við Perovskite er enn ekki hagstæður á hefðbundnu ljósgeislasviðinu. Að auki er niðurbrotsbúnaður Perovskite og tæki þess mjög flókinn og það er enginn mjög skýr skilningur á ferlinu á þessu sviði, né er sameinaður magnstaðall, sem er skaðlegur rannsóknir á stöðugleika.
Annað aðalatriðið er hvernig á að undirbúa þá í stórum stíl. Eins og er, þegar rannsóknir á hagræðingartækjum eru gerðar á rannsóknarstofunni, er skilvirkt ljóssvæði tækjanna sem notuð eru venjulega minna en 1 cm2, og þegar kemur að viðskiptalegum notkunarstigi í stórum stíl íhluta, þarf að bæta rannsóknaraðferðir rannsóknarstofunnar eða skipt út. Helstu aðferðir sem nú eiga við um undirbúning Perovskite kvikmynda í stórum svæðum eru lausnaraðferðin og uppgufunaraðferðin. Í lausnaraðferðinni hefur styrkur og hlutfall undanfara lausnarinnar, gerð leysiefnisins og geymslutíminn mikil áhrif á gæði perovskite kvikmyndanna. Tómarúm uppgufunaraðferð undirbýr góða gæði og stjórnanlegan útfellingu perovskite kvikmynda, en það er aftur erfitt að ná góðum snertingu milli undanfara og undirlags. Að auki, vegna þess að einnig þarf að útbúa hleðslu flutnings lags Perovskite tækisins á stóru svæði, þarf að koma á framleiðslulínu með stöðugri útfellingu hvers lags í iðnaðarframleiðslu. Á heildina litið þarf ferlið við undirbúning stórra svæðis á perovskite þunnum kvikmyndum enn frekari hagræðingu.
Að lokum er eituráhrif blý einnig áhyggjuefni. Meðan á öldrun ferli núverandi hávirkni perovskite tæki mun Perovskite brotna niður til að framleiða frjálsa blýjóna og blý einliða, sem verða hættulegar heilsu þegar þeir koma inn í mannslíkamann.
Luo Jingshan telur að hægt sé að leysa vandamál eins og stöðugleika með umbúðum tækjanna. „Ef í framtíðinni eru þessi tvö vandamál leyst, það er einnig þroskað undirbúningsferli, getur einnig gert Perovskite tæki að hálfgagnsærri gleri eða gert á yfirborði bygginga til að ná fram aðlögun ljósgeislun Aðrir reitir, svo að perovskite í geimnum án vatns og súrefnisumhverfis til að gegna hámarks hlutverki. “ Luo Jingshan er fullviss um framtíð Perovskite.
Post Time: Apr-15-2023