태양 광 산업에서 Perovskite는 최근 몇 년 동안 뜨거운 수요를 해왔습니다. 태양 전지 분야에서 "좋아하는"것으로 나타난 이유는 고유 한 조건 때문입니다. 칼슘 티타늄 광석에는 많은 우수한 태양 광 특성, 간단한 준비 과정 및 광범위한 원료 및 풍부한 함량이 있습니다. 또한 Perovskite는 지상 발전소, 항공, 건축, 웨어러블 발전 장치 및 기타 여러 분야에서도 사용할 수 있습니다.
3 월 21 일, Ningde Times는“칼슘 티타 나이트 태양 전지 및 제조 방법 및 전력 장치”의 특허를 신청했습니다. 최근 몇 년 동안 국내 정책과 조치의 지원으로 칼슘 티타늄 광석 태양 전지로 대표되는 칼슘 티타늄 광석 산업은 큰 진전을 이루었습니다. 그렇다면 페 로브 스카이트는 무엇입니까? 페 로브 스카이 트의 산업화는 어떻습니까? 여전히 어떤 도전이 직면하고 있습니까? 과학 기술 일일 기자는 관련 전문가를 인터뷰했습니다.
페 로브 스카이 트는 칼슘이나 티타늄이 아닙니다.
소위 페 로브 스카이 트는 칼슘이나 티타늄이 아니라 분자식 ABX3을 갖는 동일한 결정 구조의 "세라믹 산화물"클래스의 일반적인 용어입니다. A는 "큰 반경 양이온", "금속 양이온"의 경우 B, "할로겐 음이온"의 경우 X를 나타냅니다. A는 "큰 반경 양이온"을 나타내고 B는 "금속 양이온"을 나타내고 X는 "할로겐 음이온"을 나타냅니다. 이 3 가지 이온은 단열, 강유전성, 항 불화학, 거대한 자기 효과 등을 포함하되 이에 국한되지 않는 다른 원소의 배열을 통해 많은 놀라운 물리적 특성을 나타낼 수 있습니다.
"재료의 원소 조성에 따르면, 페 로브 스카이 트는 대략 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다 : 복잡한 금속 산화 페 로브 스카이 트, 유기 하이브리드 페 로브 스카이 트 및 무기 할로겐화 페 로브 스카이트." Nankai University의 전자 정보 및 광학 공학 학교 교수 인 Luo Jingshan은 현재 태양 광 발전에 사용되는 칼슘 타이탄 나이트가 대개 후자라고 소개했습니다.
Perovskite는 지상 발전소, 항공 우주, 건축 및 웨어러블 발전 장치와 같은 많은 분야에서 사용할 수 있습니다. 그중에서도 태양 광 분야는 페 로브 스카이 트의 주요 응용 분야입니다. 칼슘 티타 나이트 구조는 매우 설계 가능하며 매우 우수한 태양 광 성능을 가지고 있으며, 이는 최근 몇 년 동안 태양 광 분야에서 인기있는 연구 방향입니다.
페 로브 스카이 트의 산업화는 가속화되고 있으며 국내 기업은 레이아웃을 놓고 경쟁하고 있습니다. Hangzhou Fina Photolectric Technology Co., Ltd에서 선적 된 처음 5,000 개의 칼슘 티타늄 광석 모듈; Renshuo Photovoltaic (Suzhou) Co., Ltd.는 또한 세계 최대의 150 MW 전체 칼슘 티타늄 광석 광석 라미네이트 파일럿 라인의 건설을 가속화하고 있습니다. Kunshan GCL Photolectric Material Co. Ltd. 150 MW 칼슘 티타늄 광석 광 광신 모듈 생산 라인이 완료되어 2022 년 12 월에 운영되었으며, 연간 출력 가치는 생산에 도달 한 후 3 억 위안에 도달 할 수 있습니다.
칼슘 티타늄 광석은 태양 광 산업에서 명백한 이점이 있습니다
태양 광 산업에서 Perovskite는 최근 몇 년 동안 뜨거운 수요를 해왔습니다. 태양 전지 분야에서 "좋아하는"것으로 나타난 이유는 고유 한 조건 때문입니다.
“첫째, 페 로브 스카이 트는 조절 가능한 밴드 갭, 고 흡수 계수, 낮은 엑시톤 결합 에너지, 높은 캐리어 이동성, 고 결함 내성 등과 같은 수많은 우수한 광전자 특성을 가지고 있습니다. 둘째, 페 로브 스카이 트의 제조 과정은 간단하며 반투명, 초 조중, 초박형, 유연성 등을 달성 할 수 있습니다. 마지막으로 페 로브 스카이 트 원자재는 널리 사용 가능하고 풍부합니다.” Luo Jingshan이 소개되었습니다. 페 로브 스카이 트의 제조는 또한 비교적 낮은 순도의 원료가 필요합니다.
현재, PV 필드는 다수의 실리콘 기반 태양 전지를 사용하는데, 이는 단결정 실리콘, 다결정 실리콘 및 비정질 실리콘 태양 전지로 나눌 수 있습니다. 결정질 실리콘 세포의 이론적 광전 변환 극은 29.4%이며, 현재 실험실 환경은 최대 26.7%에 도달 할 수 있으며, 이는 전환의 천장에 매우 가깝습니다. 기술 개선의 한계 이익도 점점 작아 질 것이라는 것은 예측할 수 있습니다. 대조적으로, 페 로브 스카이 트 세포의 태양 광 전환 효율은 33%의 이론적 극 값이 높고, 두 개의 페 로브 스카이 트 세포가 함께 위아래로 쌓인 경우, 이론적 전환 효율은 45%에 도달 할 수있다.
"효율성"외에도 또 다른 중요한 요소는 "비용"입니다. 예를 들어, 1 세대 박막 배터리의 비용이 내려 오지 못하는 이유는 지구상의 드문 요소 인 카드뮴 및 갈륨 매장량이 너무 작아서 결과적으로 업계가 더욱 발전했기 때문입니다. 수요가 클수록 생산 비용이 높아지고 주류 제품이 될 수 없었습니다. 페 로브 스카이 트의 원자재는 지구상에서 대량으로 분배되며 가격도 매우 저렴합니다.
또한, 칼슘 티타늄 광석 배터리에 대한 칼슘 티타늄 광석 코팅의 두께는 실리콘 웨이퍼의 약 1/500 분의 약 1/500 개에 불과하며, 이는 재료에 대한 수요가 매우 작다는 것을 의미합니다. 예를 들어, 결정질 실리콘 세포에 대한 실리콘 재료에 대한 현재의 전 세계 수요는 매년 약 50 만 톤이며, 이들 모두 페 로브 스카이 트 세포로 대체되면 약 1,000 톤의 페 로브 스카이 트만 필요합니다.
제조 비용 측면에서, 결정질 실리콘 세포는 실리콘 정제가 99.9999%로 필요하므로, 실리콘은 섭씨 1400 도로 가열되고, 액체로 녹고, 둥근 막대와 슬라이스로, 그리고 셀로 조립해야합니다. 사이에 3 일, 그리고 더 큰 에너지 소비. 대조적으로, 페 로브 스카이 트 세포의 생산을 위해, 페 로브 스카이 트 염기 액체를 기질에만 적용한 다음 결정화를 기다릴 필요가있다. 전체 공정에는 유리, 접착제 필름, 페 로브 스카이 트 및 화학 물질 만 포함되며 한 공장에서 완료 할 수 있으며 전체 공정은 약 45 분 밖에 걸리지 않습니다.
"페 로브 스카이 트에서 제조 된 태양 전지는 우수한 광전성 전환 효율을 가지며,이 단계에서 25.7%에 도달했으며, 미래의 전통적인 실리콘 기반 태양 전지를 대체하여 상업적 주류가 될 수 있습니다." Luo Jingshan이 말했다.
산업화를 촉진하기 위해 해결해야 할 세 가지 주요 문제가 있습니다.
chalcocite의 산업화를 발전시킬 때 사람들은 여전히 3 가지 문제, 즉 chalcocite, 넓은 지역 준비 및 납 독성의 장기 안정성을 해결해야합니다.
첫째, Perovskite는 환경에 매우 민감하며 온도, 습도, 빛 및 회로 하중과 같은 요인은 Perovskite의 분해 및 세포 효율의 감소로 이어질 수 있습니다. 현재 대부분의 실험실 페 로브 스카이 트 모듈은 태양 광 제품에 대한 IEC 61215 국제 표준을 충족하지 않으며 10-20 년의 실리콘 태양 전지에 도달하지 않으므로 페 로브 스카이 트 비용은 여전히 전통적인 광전지 분야에서 유리하지 않습니다. 또한, 페 로브 스카이 트와 그 장치의 분해 메커니즘은 매우 복잡하며, 현장의 과정에 대한 명확한 이해도 없으며, 안정성 연구에 해로운 통합 정량 표준도 없다.
또 다른 주요 문제는 대규모로 준비하는 방법입니다. 현재 실험실에서 장치 최적화 연구가 수행되면 사용되는 장치의 효과적인 광 영역은 일반적으로 1 cm2 미만이며 대규모 구성 요소의 상업용 적용 단계와 관련하여 실험실 준비 방법을 개선해야합니다. 또는 교체. 대형 지역 페 로브 스카이 트 필름의 제조에 현재 적용 가능한 주요 방법은 솔루션 방법 및 진공 증발 방법이다. 용액 방법에서, 전구체 용액의 농도 및 비율, 용매 유형 및 저장 시간은 페 로브 스카이 트 필름의 품질에 큰 영향을 미친다. 진공 증발 방법은 페 로브 스카이 트 필름의 양질의 품질과 제어 가능한 증착을 준비하지만 전구체와 기질 사이의 접촉을 잘 달성하기가 어렵습니다. 또한, 페 로브 스카이 트 장치의 전하 전송 계층도 넓은 지역에서 준비해야하기 때문에, 각 층의 지속적인 증착을 갖는 생산 라인은 산업 생산에서 확립되어야한다. 전반적으로, 페 로브 스카이 트 박막의 대규모 영역 제조 과정은 여전히 추가 최적화가 필요합니다.
마지막으로, 납의 독성도 우려의 문제입니다. 현재의 고효율 페 로브 스카이 트 장치의 노화 과정에서 페 로브 스카이 트는 자유 리드 이온과 리드 단량체를 생산하기 위해 분해 될 것이며, 이는 인체에 들어가면 건강에 위험합니다.
Luo Jingshan은 안정성과 같은 문제가 장치 포장으로 해결 될 수 있다고 생각합니다. “미래 에이 두 가지 문제가 해결되면 성숙한 준비 과정이 있으며 페 로브 스카이 트 장치를 반투명 유리로 만들거나 건물 표면에서 태양 광 건물 통합을 달성하거나 항공 우주 및 유연한 접을 수있는 장치로 만들어 질 수 있습니다. 다른 분야는 물과 산소 환경이없는 우주의 페 로브 스카이트가 최대한의 역할을하도록합니다.” Luo Jingshan은 Perovskite의 미래에 대해 확신합니다.
후 시간 : 4 월 15 일 -20123 년