ለፀሃይ ሴል አፕሊኬሽኖች የፔሮቭስኪት ጥቅሞች እና ጉዳቶች

በፎቶቮልቲክ ኢንዱስትሪ ውስጥ ፔሮቭስኪት በቅርብ ዓመታት ውስጥ ከፍተኛ ፍላጎት ነበረው. በሶላር ሴሎች መስክ ውስጥ "ተወዳጅ" ሆኖ የተገኘበት ምክንያት በልዩ ሁኔታዎች ምክንያት ነው. የካልሲየም ቲታኒየም ማዕድን እጅግ በጣም ጥሩ የፎቶቫልታይክ ባህሪያት, ቀላል የዝግጅት ሂደት እና ብዙ አይነት ጥሬ እቃዎች እና የተትረፈረፈ ይዘት አለው. በተጨማሪም ፔሮቭስኪት በመሬት ኃይል ማመንጫዎች, በአቪዬሽን, በግንባታ, በሚለብሱ የኃይል ማመንጫ መሳሪያዎች እና በሌሎች በርካታ መስኮችም ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል.
በማርች 21፣ ኒንዴ ታይምስ ለ"ካልሲየም ቲታኒት ሶላር ሴል እና የዝግጅት ዘዴ እና የሃይል መሳሪያ" የፈጠራ ባለቤትነት አመልክቷል። ከቅርብ ዓመታት ወዲህ በሀገር ውስጥ ፖሊሲዎች እና እርምጃዎች ድጋፍ በካልሲየም-ቲታኒየም ኦር የፀሐይ ሴሎች የተወከለው የካልሲየም-ቲታኒየም ኦር ኢንዱስትሪ ትልቅ እድገት አድርጓል. ስለዚህ perovskite ምንድን ነው? የፔሮቭስኪት ኢንዱስትሪ እንዴት ነው? አሁንም ምን ተግዳሮቶች አሉ? የሳይንስና ቴክኖሎጂ ዴይሊ ዘጋቢ ከሚመለከታቸው ባለሙያዎች ጋር ቃለ ምልልስ አድርጓል።

ፔሮቭስኪት ካልሲየም ወይም ቲታኒየም አይደለም.

ፔሮቭስኪትስ የሚባሉት ካልሲየም ወይም ቲታኒየም አይደሉም፣ ነገር ግን የ "ሴራሚክ ኦክሳይድ" ክፍል አጠቃላይ ቃል ተመሳሳይ ክሪስታል መዋቅር ያለው፣ ከሞለኪውላዊ ቀመር ABX3 ጋር ነው። ሀ ማለት “ትልቅ ራዲየስ cation”፣ B ለ “ብረታ ብረት” እና X ለ “halogen anion” ማለት ነው። ሀ ለ “ትልቅ ራዲየስ cation”፣ B “metal cation” እና X ደግሞ “halogen anion”ን ያመለክታል። እነዚህ ሶስት ionዎች የተለያዩ ንጥረ ነገሮችን በማቀናጀት ወይም በመካከላቸው ያለውን ርቀት በማስተካከል ብዙ አስገራሚ አካላዊ ባህሪያትን ሊያሳዩ ይችላሉ, እነዚህም በሙቀት መከላከያ, በኤሌክትሪክ ኃይል, በፀረ-ፍሪሮማግኔቲዝም, በግዙፍ መግነጢሳዊ ተጽእኖ, ወዘተ.
"በቁሳቁሱ ንጥረ ነገር መሰረት ፔሮቭስኪትስ በሦስት ምድቦች ሊከፈል ይችላል-ውስብስብ የብረት ኦክሳይድ ፔሮቭስኪትስ, ኦርጋኒክ ዲቃላ ፔሮቭስኪትስ እና ኢ-ኦርጋኒክ halogenated perovskites." በናንካይ ዩኒቨርሲቲ የኤሌክትሮኒክስ መረጃ እና ኦፕቲካል ምህንድስና ትምህርት ቤት ፕሮፌሰር ሉኦ ጂንግሻን አሁን በፎቶቮልቲክስ ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉት የካልሲየም ቲታኒቶች አብዛኛውን ጊዜ ሁለቱ መሆናቸውን አስተዋውቀዋል።
perovskite እንደ የመሬት ኃይል ማመንጫዎች, ኤሮስፔስ, ኮንስትራክሽን እና ተለባሽ የኃይል ማመንጫ መሳሪያዎች ባሉ ብዙ መስኮች መጠቀም ይቻላል. ከነሱ መካከል የፎቶቮልቲክ መስክ የፔሮቭስኪት ዋና የመተግበሪያ ቦታ ነው. የካልሲየም ቲታኒት አወቃቀሮች በጣም የተነደፉ እና በጣም ጥሩ የፎቶቮልታይክ አፈፃፀም አላቸው, ይህም በቅርብ ዓመታት ውስጥ በፎቶቮልታይክ መስክ ታዋቂ የምርምር አቅጣጫ ነው.
የፔሮቭስኪት ኢንዱስትሪዎች በፍጥነት እየጨመሩ ነው, እና የሀገር ውስጥ ኢንተርፕራይዞች አቀማመጥን ይወዳደራሉ. የመጀመሪያው 5,000 የካልሲየም ቲታኒየም ኦር ሞጁሎች ከሃንግዙ ፊና የፎቶ ኤሌክትሪክ ቴክኖሎጂ ኮ. Renshuo Photovoltaic (Suzhou) Co., Ltd. በተጨማሪም በዓለም ትልቁ 150 MW ሙሉ ካልሲየም የታይታኒየም ማዕድን laminated አብራሪ መስመር ግንባታ በማፋጠን ነው; የኩንሻን ጂሲኤል የፎቶ ኤሌክትሪክ ቁሶች ሊሚትድ 150 ሜጋ ዋት የካልሲየም-ቲታኒየም ኦር የፎቶቮልታይክ ሞጁል ምርት መስመር ተጠናቆ በታህሳስ 2022 ስራ ላይ የዋለ ሲሆን አመታዊ የውጤት ዋጋው ወደ 300 ሚሊዮን ዩዋን ምርት ከደረሰ በኋላ ሊደርስ ይችላል።

የካልሲየም ቲታኒየም ማዕድን በፎቶቮልቲክ ኢንዱስትሪ ውስጥ ግልጽ ጥቅሞች አሉት

በፎቶቮልቲክ ኢንዱስትሪ ውስጥ ፔሮቭስኪት በቅርብ ዓመታት ውስጥ ከፍተኛ ፍላጎት ነበረው. በሶላር ሴሎች መስክ ውስጥ "ተወዳጅ" ሆኖ የተገኘበት ምክንያት በእራሱ ልዩ ሁኔታዎች ምክንያት ነው.
"በመጀመሪያ ፔሮቭስኪት እንደ የሚስተካከለው ባንድ ክፍተት፣ ከፍተኛ የመምጠጥ መጠን፣ ዝቅተኛ የኤክሳይቶን ማሰሪያ ሃይል፣ ከፍተኛ ተሸካሚ ተንቀሳቃሽነት፣ ከፍተኛ ጉድለት መቻቻል፣ ወዘተ የመሳሰሉ እጅግ በጣም ጥሩ የኦፕቶኤሌክትሮኒካዊ ባህሪያት አሉት። በሁለተኛ ደረጃ, የፔሮቭስኪት ዝግጅት ሂደት ቀላል እና ግልጽነት, እጅግ በጣም ቀላልነት, እጅግ በጣም ቀጭን, ተለዋዋጭነት, ወዘተ. በመጨረሻም የፔሮቭስኪት ጥሬ ዕቃዎች በብዛት ይገኛሉ እና በብዛት ይገኛሉ. Luo Jingshan አስተዋወቀ። እና የፔሮቭስኪት ዝግጅት እንዲሁ በአንጻራዊነት ዝቅተኛ የጥሬ ዕቃዎች ንፅህና ይጠይቃል።
በአሁኑ ጊዜ የ PV መስክ በሲሊኮን ላይ የተመሰረቱ ብዙ የፀሐይ ህዋሶችን ይጠቀማል, እነዚህም ወደ ሞኖክሪስታሊን ሲሊከን, ፖሊክሪስታሊን ሲሊከን እና አሞርፎስ ሲሊኮን የፀሐይ ሴሎች ሊከፋፈሉ ይችላሉ. ክሪስታል ሲሊከን ሕዋሳት ቲዮረቲካል photoelectric ልወጣ ምሰሶ 29.4% ነው, እና የአሁኑ የላብራቶሪ አካባቢ ከፍተኛው 26.7% ሊደርስ ይችላል, ይህም ልወጣ ጣሪያ በጣም ቅርብ ነው; የቴክኖሎጂ ማሻሻያ የኅዳግ ትርፍ ትንሽ እና ያነሰ እንደሚሆን አስቀድሞ መገመት ይቻላል. በአንጻሩ የፔሮቭስኪት ሴሎች የፎቶቮልታይክ ቅየራ ቅልጥፍና ከፍ ያለ የቲዎሬቲካል ምሰሶ ዋጋ 33% ነው፣ እና ሁለት የፔሮቭስኪት ህዋሶች ወደላይ እና ወደ ታች ከተደረደሩ የቲዎሬቲካል ልወጣ ቅልጥፍና 45% ሊደርስ ይችላል።
ከ "ቅልጥፍና" በተጨማሪ ሌላ አስፈላጊ ነገር "ወጪ" ነው. ለምሳሌ የቀጭን ፊልም ባትሪዎች የመጀመሪያ ትውልድ ዋጋ ሊወርድ የማይችልበት ምክንያት በምድር ላይ ብርቅዬ ንጥረ ነገሮች የሆኑት የካድሚየም እና ጋሊየም ክምችት በጣም ትንሽ በመሆናቸው ኢንዱስትሪው እየጎለበተ ይሄዳል። ነው፣ ፍላጎቱ በጨመረ ቁጥር የምርት ዋጋ ከፍ ያለ ነው፣ እና መቼም ቢሆን ዋና ምርት መሆን አልቻለም። የፔሮቭስኪት ጥሬ እቃዎች በምድር ላይ በብዛት ይሰራጫሉ, ዋጋውም በጣም ርካሽ ነው.
በተጨማሪም የካልሲየም-ቲታኒየም ኦር ባትሪዎች የካልሲየም-ቲታኒየም ኦር ሽፋን ውፍረት ጥቂት መቶ ናኖሜትሮች ብቻ ነው, ከሲሊኮን ዋፍሎች ውስጥ 1/500 ኛ ያህል ብቻ ነው, ይህ ማለት የቁሱ ፍላጎት በጣም ትንሽ ነው. ለምሳሌ አሁን ያለው ዓለም አቀፋዊ የሲሊኮን ማቴሪያል ለክሪስታል ሲሊከን ሴሎች ፍላጎት በዓመት 500,000 ቶን ነው, እና ሁሉም በፔሮቭስኪት ሴሎች ከተተኩ, ወደ 1,000 ቶን ፔሮቭስኪት ብቻ ያስፈልጋል.
የማምረቻ ወጪን በተመለከተ ክሪስታላይን የሲሊኮን ሴሎች የሲሊኮን ማጣሪያን ወደ 99.9999% ይጠይቃሉ, ስለዚህ ሲሊኮን እስከ 1400 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ማሞቅ, ወደ ፈሳሽ ማቅለጥ, ወደ ክብ ዘንግ እና ቁርጥራጭ መሳብ እና ከዚያም ወደ ሴሎች በመገጣጠም ቢያንስ አራት ፋብሪካዎች እና ሁለት ፋብሪካዎች አሉት. በመካከላቸው ለሶስት ቀናት, እና የበለጠ የኃይል ፍጆታ. በአንጻሩ ግን የፔሮቭስኪት ሴሎችን ለማምረት የፔሮቭስኪት ቤዝ ፈሳሽ ወደ ንጣፍ ላይ ማስገባት እና ከዚያም ክሪስታላይዜሽን መጠበቅ ብቻ አስፈላጊ ነው. አጠቃላይ ሂደቱ የመስታወት, የማጣበቂያ ፊልም, የፔሮቭስኪት እና የኬሚካል ቁሳቁሶችን ብቻ ያካትታል, እና በአንድ ፋብሪካ ውስጥ ሊጠናቀቅ ይችላል, እና አጠቃላይ ሂደቱ 45 ደቂቃ ብቻ ይወስዳል.
"ከፔሮቭስኪት የሚዘጋጁ የፀሐይ ህዋሶች እጅግ በጣም ጥሩ የፎቶ ኤሌክትሪክ ልወጣ ቅልጥፍና አላቸው ይህም በዚህ ደረጃ ላይ 25.7% ደርሷል እና ለወደፊቱ ባህላዊውን በሲሊኮን ላይ የተመሰረቱ የፀሐይ ህዋሶችን በመተካት የንግድ ዋና አካል ሊሆኑ ይችላሉ." ሉኦ ጂንግሻን ተናግሯል።
ኢንዱስትሪያላይዜሽንን ለማስፋፋት ሊፈቱ የሚገባቸው ሶስት ዋና ዋና ችግሮች አሉ።

የ chalcocite ኢንዱስትሪያዊ እድገትን በማራመድ ሰዎች አሁንም 3 ችግሮችን መፍታት አለባቸው-የቻልኮሳይት የረጅም ጊዜ መረጋጋት ፣ ትልቅ ቦታ ዝግጅት እና የእርሳስ መርዛማነት።
በመጀመሪያ ደረጃ, ፔሮቭስኪት ለአካባቢው በጣም ስሜታዊ ነው, እና እንደ ሙቀት, እርጥበት, ብርሃን እና የወረዳ ጭነት የመሳሰሉ ምክንያቶች የፔሮቭስኪት መበስበስ እና የሴል ቅልጥፍናን እንዲቀንስ ያደርጋሉ. በአሁኑ ጊዜ አብዛኞቹ የላቦራቶሪ perovskite ሞጁሎች IEC 61215 የፎቶቮልታይክ ምርቶች ዓለም አቀፍ ደረጃን አያሟሉም, እንዲሁም ከ10-20 አመት የሲሊኮን የፀሐይ ህዋሶች አይደርሱም, ስለዚህ የፔሮቭስኪት ዋጋ አሁንም በባህላዊው የፎቶቮልቲክ መስክ ላይ ጠቃሚ አይደለም. በተጨማሪም የፔሮቭስኪት እና መሳሪያዎቹ የመበላሸት ዘዴ በጣም የተወሳሰበ ነው, እና በመስክ ላይ ስላለው ሂደት በጣም ግልጽ የሆነ ግንዛቤ የለም, ወይም የተዋሃደ የቁጥር መስፈርት የለም, ይህም ለመረጋጋት ምርምር ጎጂ ነው.
ሌላው ትልቅ ጉዳይ እነሱን በስፋት እንዴት ማዘጋጀት እንደሚቻል ነው. በአሁኑ ጊዜ የመሣሪያ ማመቻቸት ጥናቶች በቤተ ሙከራ ውስጥ በሚካሄዱበት ጊዜ ጥቅም ላይ የሚውሉት ውጤታማ የብርሃን ቦታ በአብዛኛው ከ 1 ሴ.ሜ ያነሰ ነው, እና ትላልቅ ክፍሎችን ወደ ንግድ አተገባበር ደረጃ ሲመጣ የላብራቶሪ ዝግጅት ዘዴዎችን ማሻሻል ያስፈልጋል. ወይም ተተካ. በአሁኑ ጊዜ ትላልቅ ቦታዎችን የፔሮቭስኪት ፊልሞችን ለማዘጋጀት ዋና ዘዴዎች የመፍትሄ ዘዴ እና የቫኩም ትነት ዘዴ ናቸው. በመፍትሔው ዘዴ ውስጥ የቅድሚያ መፍትሄው ትኩረት እና ጥምርታ, የሟሟ አይነት እና የማከማቻ ጊዜ በፔሮቭስኪት ፊልሞች ጥራት ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራል. የቫኩም ትነት ዘዴ ጥሩ ጥራት ያለው እና ቁጥጥር የሚደረግበት የፔሮቭስኪት ፊልሞች አቀማመጥን ያዘጋጃል, ነገር ግን በቅድመ-ምልክቶች እና በንጣፎች መካከል ጥሩ ግንኙነትን ለማግኘት እንደገና አስቸጋሪ ነው. በተጨማሪም ፣ የፔሮቭስኪት መሳሪያ ክፍያ ማጓጓዣ ንብርብር እንዲሁ በሰፊው ቦታ መዘጋጀት ስለሚያስፈልገው ፣ እያንዳንዱ ንብርብር ቀጣይነት ያለው የምርት መስመር በኢንዱስትሪ ምርት ውስጥ መዘርጋት አለበት። በአጠቃላይ, የፔሮቭስኪት ቀጭን ፊልሞችን በስፋት የማዘጋጀት ሂደት አሁንም ተጨማሪ ማመቻቸት ያስፈልገዋል.
በመጨረሻም የእርሳስ መርዛማነትም አሳሳቢ ጉዳይ ነው። አሁን ባለው ከፍተኛ ብቃት ያለው የፔሮቭስኪት መሳሪያዎች እርጅና ሂደት ውስጥ ፔሮቭስኪት ነፃ የእርሳስ ionዎችን እና የእርሳስ ሞኖመሮችን ለማምረት ይበሰብሳል, ይህም በሰው አካል ውስጥ ከገቡ በኋላ ለጤና አደገኛ ይሆናል.
ሉኦ ጂንግሻን እንደ መረጋጋት ያሉ ችግሮች በመሳሪያ ማሸጊያዎች ሊፈቱ እንደሚችሉ ያምናል. "ወደፊት እነዚህ ሁለት ችግሮች ከተፈቱ, የበሰለ የዝግጅት ሂደትም አለ, እንዲሁም የፔሮቭስኪት መሳሪያዎችን ወደ ገላጭ ብርጭቆዎች ማድረግ ወይም በህንፃዎች ላይ የፎቶቮልቲክ ሕንፃ ውህደትን ለማሳካት በህንፃዎች ላይ ማድረግ ወይም ለኤሮ ስፔስ እና ተጣጣፊ ተጣጣፊ መሳሪያዎች የተሰሩ ናቸው. ሌሎች መስኮች, ስለዚህ perovskite ያለ ውሃ እና ኦክስጅን አካባቢ ያለ ቦታ ላይ ከፍተኛውን ሚና መጫወት." ሉኦ ጂንግሻን ስለ ፔሮቭስኪት የወደፊት ዕጣ ፈንታ እርግጠኛ ነው።