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laut der nachrichtenagentur xinhua leitete professor yuan mingjian von der school of chemistry der nankai-universität als reaktion auf das problem der schlechten betriebsstabilität von perowskit-solarzellen unter hochtemperatur-betriebsbedingungen ein forschungsteam, um hochrangige internationale verbundforschung durchzuführen die erfolgreiche herstellung eines geräts mit hoher energieumwandlungseffizienz und perowskit-solarzellengeräten mit hoher betriebsstabilität markiert einen großen durchbruch in der neuen generation der photovoltaiktechnologie.

am abend des 30. september veröffentlichte das magazin „nature“ die forschungsergebnisse unter dem titel „perowskit-solarzellen mit csium-formamidin-komponenten mit hoher effizienz und thermischer stabilität“.

die strategie zur transformation des kristallisationspfads ermöglicht hocheffiziente und stabile perowskit-solarzellen unter hochtemperaturbedingungen. (foto vom interviewpartner zur verfügung gestellt)

perowskit ist ein materialtyp mit einer einzigartigen kristallstruktur, der häufig in neuen solarzellen und anderen halbleiterbauelementen verwendet wird.als photovoltaik-technologie der dritten generation verfügen perowskit-solarzellen über eine einzigartige flexible kompatibilität und ein großflächiges vorbereitungspotenzial, was beispiellose möglichkeiten für die photovoltaik, das internet der dinge, neue energiefahrzeuge und sogar die luft- und raumfahrt und andere bereiche eröffnet.die stabilität dieses neuen solarzellentyps war jedoch ein entscheidender faktor, der seine großtechnische kommerzielle anwendung einschränkte. perowskit-materialien dienen als lichtabsorbierende schicht von batterien und ihre stabilität wird erheblich durch äußere umweltfaktoren beeinflusst. derzeit sind hochleistungs-perowskit-solarzellen häufig auf flüchtige organische aminsalzzusätze angewiesen, um die phase zu stabilisieren und die kristallisation während des herstellungsprozesses zu kontrollieren. allerdings zersetzt sich dieses additiv unter hochtemperaturbedingungen leicht, was zu einem ungleichgewicht in der chemischen zusammensetzung des perowskitfilms führt, was die betriebsstabilität der batterie unter hochtemperaturbedingungen erheblich verringert.

als reaktion auf dieses problem entwickelte yuan mingjian auf der grundlage theoretischer vorhersagen eine herstellungsstrategie für perowskitlegierungen mit höherer thermischer stabilität. diese strategie löste das problem der ungleichmäßigen zusammensetzung von cäsiumformamidin enthaltenden perowskitfilmen vollständig.mit dieser strategie hergestellte perowskit-solarzellen weisen eine erstklassige energieumwandlungseffizienz und betriebsstabilität bei hohen temperaturen auf.

„diese forschung legt nicht nur eine solide technische grundlage für die verbesserung der stabilität von perowskit-solarzellen, sondern eröffnet auch weitreichende perspektiven für die weitere praktische umsetzung und kommerzialisierung der photovoltaik-technologie und ist von weitreichender bedeutung für die förderung der grünen transformation der globalen energie.“ struktur. " sagte yuan mingjian.

yuan mingjian sagte, dass das forschungsteam derzeit aktiv die forschung und entwicklung leistungsstarker perowskit-solarzellenmodule fördert, die den anforderungen der industrialisierung durch die zusammenarbeit zwischen schule und unternehmen gerecht werden, und bestrebt ist, die praktische anwendung und industrialisierung der forschungsergebnisse so schnell wie möglich zu fördern möglich.

es wird berichtet, dass solarzellen hauptsächlich in zwei kategorien unterteilt werden: kristalline siliziumzellen und dünnschichtzellen. diese beiden arten von zellen waren zunächst technologisch relativ unabhängig und haben sich in ihren jeweiligen richtungen weiterentwickelt und iteriert.

unter den kristallinen siliziumzellen sind monokristalline siliziumzellen vom n-typ und p-typ in der branche am weitesten verbreitet. unter den dünnschichtbatterien gibt es mehrere gängige verbundbatterien wie galliumarsenid, cadmiumtellurid, kupfer-indium-galliumselenid und perowskit. relativ gesehen sind die für perowskit erforderlichen elemente in der erdkruste reichlich vorhanden, was die notwendigen voraussetzungen für seine großflächige entwicklung bietet.

perowskit-solarzellen bieten als dritte generation neuer solarzellen die vorteile einer hohen umwandlungseffizienz, niedriger kosten und vielfältiger anwendungsszenarien.die vorgelagerte industriekette umfasst tco-glas, targetmaterialien, poe-folie, butylkleber und andere hilfsstoffe sowie beschichtungsanlagen, beschichtungsanlagen, laseranlagen, verpackungsanlagen und andere anlagen, darunter beschichtungsanlagen (pvd, rpd). , beschichtungsmaschinen, laserausrüstung ist der kern; der midstream ist die herstellung von perowskit-zellen und -komponenten; der downstream ist die anwendung von perowskit-zellen, einschließlich bipv (gebäudeintegrierte photovoltaik), fahrzeugmontierte photovoltaik, indoor-photovoltaik usw.

soochow securities gab in einem forschungsbericht an, dass gemäß den von verschiedenen herstellern veröffentlichten massenproduktionsplänen die gesamte produktionskapazität für perowskit-module im jahr 2023 1,25 gw und im jahr 2025 7,4 gw betragen wird. der modulmarkt wird voraussichtlich etwa 3,75 milliarden yuan betragen; perowskit-module im jahr 2030. die produktionskapazität wird voraussichtlich 142 gw betragen, was einer marktfläche von etwa 95 milliarden yuan entspricht, mit einer durchschnittlichen wachstumsrate von 128 % von 2022 bis 2030.

unter den an der a-aktie notierten unternehmen haben viele unternehmen durchbrüche in der perowskit-batterietechnologie erzielt.

tongwei co., ltd. hat ein labor für perowskit-stapelbatterien und das tongwei global innovation r&d center eingerichtet, um parallele forschung und entwicklung auf verschiedenen technischen wegen durchzuführen, darunter perowskit-/silizium-stapelbatterien mine/hjt-stapelzelle erreicht 33,08 %.

china nuclear power verfügt derzeit über kerntechnologien und einen vollständigen satz unabhängiger geistiger eigentumsrechte für starre und flexible perowskit-solarzellen. das im jahr 2024 erfolgreich entwickelte 1200×400 mm² große flexible perowskit-modul in kommerzieller qualität weist einen wirkungsgrad von bis zu 17,75 % auf und stellt damit einen rekord für die größte größe und höchste effizienz in der branche der flexiblen perowskit-module auf.

tuori new energy verfügt derzeit über ein engagiertes perowskit-projektteam, das sich hauptsächlich mit transstrukturierten perowskit-batterien befasst. derzeit werden experimente zu neuen materialien, neuen formeln und neuen strukturen in kleinflächigen batterien sowie experimente zur massenproduktion durchgeführt an tatsächlichen produktionslinien.

manster hat im perowskit-solarbereich stabile markterweiterungs- und produktlieferfähigkeiten aufgebaut. der umfang der bestellungen für versuchslinien und pilotlinien nimmt weiter zu, und einige bestellungen werden nach der akzeptanz durch den kunden in diesem jahr schrittweise abgeschlossen.

die perowskit-batterietechnologie von longi green energy befindet sich derzeit im laborforschungs- und entwicklungsstadium. im november 2023 wurde die vom unternehmen entwickelte kristalline silizium-perowskit-stapelbatterie vom u.s. national renewable energy laboratory (nrel) mit einem wirkungsgrad von 33,9 % zertifiziert.