Mae gan gelloedd solar Perovskite Tandem Dwbl Longi effeithlonrwydd o 34.85%

Ym mis Ebrill 2025, cyhoeddodd Longi fod ei gelloedd solar tandem pen dwbl silicon-perovskite crisialog a ddatblygwyd yn annibynnol yn cael eu hardystio gan Labordy Ynni Adnewyddadwy Cenedlaethol (NREL) yr Unol Daleithiau, gydag effeithlonrwydd trosi pŵer o 34.85%, unwaith eto yn torri record fyd-eang y llwybr technoleg hwn. Mae'r datblygiad arloesol hwn nid yn unig yn nodi mynediad technoleg ffotofoltäig i oes newydd o "34%+", ond mae hefyd yn golygu bod celloedd wedi'u pentyrru silicon-perovskite crisialog wedi torri'n swyddogol trwy derfyn effeithlonrwydd damcaniaethol celloedd un cyffordd (33.7%), gan osod y sylfaen ar gyfer y genhedlaeth nesaf.

Mae llwybr technegol Longi yn seiliedig ar gelloedd silicon crisialog, ac mae'n cyflawni cyflenwoldeb sbectrol trwy ddyluniad pentyrru haenau perovskite. Yn benodol, mae'r haen perovskite (bandgap o tua 1.7 eV) yn gyfrifol am amsugno'r rhan golau gweladwy, tra bod yr haen silicon grisialog (bandgap o 1.1 eV) yn dal golau is -goch. Mae'r ddau yn gweithio gyda'i gilydd i gynyddu effeithlonrwydd trosi ynni'r haul i 34.85%. Mae craidd y strwythur hwn yn gorwedd wrth ddatblygu peirianneg rhyngwyneb. Mae tîm Longi wedi datblygu strategaeth pasio cydgysylltiedig haen ddwbl. Trwy effaith synergaidd moleciwlau fflworid lithiwm (LIF) a moleciwlau ethylenediamine diiodide (EDAI), mae'n atal ailgyfuno an-radelog ar y rhyngwyneb i bob pwrpas ac yn gwneud y gorau o'r effeithlonrwydd trosglwyddo cludwr.

Mae'n werth nodi bod cyflymder iteriad technoleg Longi yn llawer mwy na disgwyliadau'r diwydiant: roedd yr effeithlonrwydd yn fwy na 33.9% ym mis Tachwedd 2023, wedi cynyddu i 34.6% ym mis Mehefin 2024, a chyrhaeddodd uchafbwynt newydd ym mis Ebrill 2025. Mae'r gallu "iteriad cyflym" hwn yn deillio o'i system R&D "cenhedlaeth dorfol, a chenhedlaeth dorfol, a chenhedlaeth, a chenhedlaeth dorfol, a chenhedlaeth, a r & fel Prifysgol Soochow, Sefydliad Ymchwil Ynni Glân Huaneng, a Phrifysgol Polytechnig Hong Kong. Er enghraifft, mae ymchwil tîm yr Athro Li Yaowen ym Mhrifysgol Soochow ar reoliad straen dellt Perovskite yn darparu cefnogaeth allweddol ar gyfer gwella sefydlogrwydd batri; Mae Sefydliad Ymchwil Ynni Glân Huaneng wedi cyfrannu profiad peirianneg mewn paratoi cydrannau ardal fawr a chymhwyso diwydiannol.

Breakthrough mewn Nenfwd Effeithlonrwydd

Mae effeithlonrwydd terfyn damcaniaethol celloedd tandem silicon-perovskite crisialog mor uchel â 43%, yn llawer uwch na'r 29.4% o gelloedd silicon crisialog sengl. Mae effeithlonrwydd 34.85% Longi yn agos at 80% o'r gwerth damcaniaethol hwn, gan adael digon o le ar gyfer uwchraddio technoleg dilynol. Os yw'r dechnoleg tandem cyffordd driphlyg (fel technoleg silicon/perovskite perovskite/crisialog) yn aeddfedu yn y dyfodol, disgwylir i'r effeithlonrwydd gael ei gynyddu ymhellach i fwy na 40%, gan ailysgrifennu tirwedd cystadleuaeth effeithlonrwydd y diwydiant ffotofoltäig yn llwyr.

Optimeiddio aflonyddgar o strwythur costau

Mae cost deunydd silicon celloedd silicon crisialog traddodiadol yn cyfrif am oddeutu 40%, tra gall y celloedd tandem leihau cost deunydd silicon i lai nag 20% ​​trwy leihau trwch wafferi silicon (o 180 μm i lai na 100 μm) a chynyddu'r cynhyrchiad pŵer fesul ardal uned. Yn ogystal, mae proses paratoi datrysiad yr haen perovskite (megis cotio hollt ac argraffu inkjet) yn defnyddio 1/10 yn unig o egni celloedd silicon crisialog, gan leihau costau gweithgynhyrchu ymhellach. Amcangyfrifir y gellir lleihau cost lefelus trydan (LCOE) celloedd wedi'u pentyrru 25% o'i gymharu â chelloedd PERC traddodiadol, ac mae ganddo gystadleurwydd sylweddol mewn ffotofoltäig dosbarthedig, BIPV a senarios eraill.

Rhyddhau effaith synergedd cadwyn ddiwydiannol

Bydd datblygiadau technolegol Longi yn cyflymu aeddfedrwydd cadwyn diwydiant Perovskite. Er enghraifft, mae gwydr TCO (ocsid dargludol tryloyw), fel deunydd allweddol ar gyfer yr haen perovskite, wedi cynyddu ei gyfradd leoleiddio o 30% yn 2023 i 70% yn 2025; Mae'r dechnoleg sgriblo laser ardal fawr a ddatblygwyd gan Sefydliad Ymchwil Ynni Glân Huaneng wedi cynyddu cynnyrch modiwlau perovskite o 85% i 95%. Yn ogystal, mae cydweithrediad Longi â Optoelectroneg GCL-Poly, Xianna optoelectroneg a chwmnïau eraill yn adeiladu ecoleg ddiwydiannol gydweithredol "perovskite-crisialog silicon".

Er bod y datblygiad uwch -effeithlon yn gyffrous, mae masnacheiddio yn dal i wynebu sawl her:

Sefydlogrwydd a Chwedu Bywyd

Mae deunyddiau perovskite yn sensitif i ddŵr, ocsigen, golau a thymheredd, ac nid oes ganddynt sefydlogrwydd tymor hir. Nid yw celloedd wedi'u pentyrru Longi wedi datgelu data bywyd penodol eto, ond mae'r diwydiant yn gyffredinol yn credu bod angen i'w fywyd T80 (yr amser y mae'n ei gymryd i effeithlonrwydd bydru i 80%) fod yn fwy na 5, 000 awr i fodloni gofynion masnachol. I ddatrys y broblem hon, efallai bod Longi wedi mabwysiadu'r llwybrau technegol canlynol:

Pasio Rhyngwyneb: Er enghraifft, gall y strategaeth gymhlethiad gwesteiwr deuol a ddatblygwyd gan dîm Zhang Hong ym Mhrifysgol Fudan ymestyn oes celloedd perovskite i 1,050 awr.

Technoleg Pecynnu: Gall technoleg gwella graphene-polymer Sefydliad Ymchwil Ynni Glân Huaneng gynyddu oes modiwlau Perovskite i 3,670 awr.

Cymhlethdod y broses cynhyrchu màs

Mae angen rheolaeth fanwl ar y paru dellt a chysylltiad rhyngwyneb rhwng yr haen perovskite a'r haen silicon crisialog a'r haen grisialog. Mae angen datrys y problemau canlynol yn ystod cynhyrchu màs:

Unffurfiaeth Ffilm Tenau: Mae angen rheoli trwch yr haen perovskite yn 300-500 nm, ac mae angen i'r gwyriad trwch fod yn llai na 5%.

Process compatibility: There is a contradiction between the high-temperature process of crystalline silicon cells (>800 gradd) a pharatoi tymheredd isel perovskites (<150℃), and new materials such as low-temperature silver paste need to be developed.

Ansicrwydd polisi a marchnad

Er bod "14eg cynllun pum mlynedd" y wlad yn rhestru perovskites fel technolegau allweddol, ar hyn o bryd mae diffyg polisïau cymhorthdal ​​clir a safonau diwydiant. Yn ogystal, nid yw'r system ailgylchu ar gyfer cydrannau perovskite wedi'i sefydlu eto, a gall materion llygredd arwain achosi anghydfodau amgylcheddol.

Mae datblygiad Effeithlonrwydd 34.85% Longi yn nodi naid technoleg ffotofoltäig o "Dominance Silicon Crisialog" i "ERA wedi'i bentyrru". Mae'r datblygiad arloesol hwn nid yn unig yn fuddugoliaeth dechnolegol, ond hefyd yn fodel o arloesi cydweithredol yn y gadwyn ddiwydiannol - mae ymchwil beiriant Prifysgol Suzhou, galluoedd peirianneg Huaneng, a dyluniad dyfais Hong Kong Polytechnic gyda'i gilydd yn ffurfio conglfaen datblygiadau technolegol.

Wrth edrych ymlaen, bydd celloedd tandem silicon-perovskite crisialog yn ail-lunio tirwedd y diwydiant yn yr ardaloedd a ganlyn:

Ffotofoltäig dosbarthedig:Ei ysgafn (pwysau modiwl<5 kg/㎡) and high power density (>400 w/㎡) Bydd nodweddion yn hyrwyddo achosion o BIPV, ffotofoltäig wedi'u gosod ar gerbydau a senarios eraill.

Gorsafoedd pŵer canolog:Gall gwella effeithlonrwydd leihau galwedigaeth tir fesul ardal uned, sy'n fwy manteisiol mewn ardaloedd ag adnoddau tir prin.

Archwilio'r Gofod:Gall ymchwil a datblygu celloedd tandem hyblyg ddarparu datrysiadau ynni mwy effeithlon ar gyfer stilwyr gofod dwfn.

Fodd bynnag, mae angen i'r ffordd i fasnacheiddio dorri trwy rwystrau lluosog fel sefydlogrwydd, proses cynhyrchu màs a chymorth polisi. Mae datblygiad technolegol Longi wedi tynnu sylw at y ffordd i'r diwydiant, ond er mwyn cyflawni'r "chwyldro perovskite", mae angen ymdrechion cyd -gadwyn gyfan y diwydiant o hyd. Yn y pum mlynedd nesaf, bydd y diwydiant ffotofoltäig yn tywys wrth drawsnewid iteriad technolegol ac ailadeiladu diwydiannol yn ddeuol, ac effeithlonrwydd 34.85% Longi yw man cychwyn y trawsnewidiad hwn.