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secondo l'agenzia di stampa xinhua, in risposta al problema della scarsa stabilità operativa delle celle solari in perovskite in condizioni operative ad alta temperatura, il professor yuan mingjian della scuola di chimica dell'università di nankai ha guidato un gruppo di ricerca per condurre ricerche collaborative internazionali di alto livello e hanno preparato con successo un dispositivo con elevata efficienza di conversione energetica e dispositivi a celle solari in perovskite con elevata stabilità operativa segnano un importante passo avanti nella nuova generazione di tecnologia fotovoltaica.

la sera del 30 settembre la rivista "nature" ha pubblicato i risultati della ricerca con il titolo "celle solari alla perovskite con componenti di formamidina di csio ad alta efficienza e stabilità termica".

la strategia di trasformazione del percorso di cristallizzazione consente di ottenere celle solari in perovskite stabili e ad alta efficienza in condizioni di alta temperatura. (foto fornita dall'intervistato)

la perovskite è un tipo di materiale con una struttura cristallina unica ampiamente utilizzata nelle nuove celle solari e altri dispositivi a semiconduttore.essendo una tecnologia fotovoltaica di terza generazione, le celle solari in perovskite hanno una compatibilità flessibile unica e un potenziale di preparazione su vasta area, offrendo opportunità senza precedenti al fotovoltaico, all’internet delle cose, ai nuovi veicoli energetici e persino all’aerospaziale e ad altri campi.ma la stabilità di questo nuovo tipo di cella solare è stata un fattore chiave che ne ha limitato l’applicazione commerciale su larga scala. i materiali di perovskite fungono da strato che assorbe la luce nelle batterie e la loro stabilità è influenzata in modo significativo da fattori ambientali esterni. attualmente, le celle solari in perovskite ad alte prestazioni spesso si affidano ad additivi di sali amminici organici volatili per stabilizzare la fase e controllare la cristallizzazione durante il processo di preparazione. tuttavia, questo additivo si decompone facilmente in condizioni di alta temperatura, causando uno squilibrio nella composizione chimica del film di perovskite, che riduce significativamente la stabilità operativa della batteria in condizioni di alta temperatura.

in risposta a questo problema, yuan mingjian ha guidato il gruppo di ricerca a sviluppare una strategia di preparazione per le perovskiti con maggiore stabilità termica basata su previsioni teoriche. questa strategia ha risolto completamente il problema della composizione irregolare dei film di perovskite contenenti formamidina di cesio.i dispositivi a celle solari in perovskite preparati utilizzando questa strategia dimostrano un'efficienza di conversione energetica di livello mondiale e stabilità operativa alle alte temperature.

"questa ricerca non solo pone una solida base tecnica per migliorare la stabilità delle celle solari in perovskite, ma apre anche ampie prospettive per l'ulteriore praticalizzazione e commercializzazione della tecnologia fotovoltaica, e ha un significato di vasta portata nel promuovere la trasformazione verde del sistema energetico globale. struttura ", ha detto yuan mingjian.

yuan mingjian ha affermato che il gruppo di ricerca sta attualmente promuovendo attivamente la ricerca e lo sviluppo di moduli di celle solari in perovskite ad alte prestazioni che soddisfano le esigenze dell'industrializzazione attraverso la cooperazione scuola-impresa e si impegna a promuovere l'applicazione pratica e l'industrializzazione dei risultati della ricerca non appena possibile.

è stato riferito che le celle solari sono principalmente divise in due categorie: celle di silicio cristallino e celle a film sottile. questi due tipi di celle erano inizialmente relativamente indipendenti dal punto di vista tecnologico e hanno continuato a svilupparsi e iterare nelle rispettive direzioni.

tra le celle in silicio cristallino, le celle in silicio monocristallino di tipo n e di tipo p sono le principali nel settore. tra le batterie a film sottile, esistono diverse batterie composte comuni come arseniuro di gallio, tellururo di cadmio, seleniuro di rame indio gallio e perovskite. relativamente parlando, gli elementi necessari per la perovskite sono abbondanti nella crosta terrestre, che fornisce le condizioni necessarie per il suo sviluppo su larga scala.

le celle solari in perovskite, come terza generazione di nuove celle solari, presentano i vantaggi di un'elevata efficienza di conversione, basso costo e ampi scenari di applicazione.la parte a monte della catena industriale comprende vetro tco, materiali target, pellicola poe, colla butilica e altri materiali ausiliari, nonché apparecchiature di rivestimento, apparecchiature di rivestimento, apparecchiature laser, apparecchiature di imballaggio e altre apparecchiature, tra cui apparecchiature di rivestimento (pvd, rpd) , macchine di rivestimento, apparecchiature laser sono il nucleo; il midstream è la produzione di celle e componenti di perovskite, il downstream è l'applicazione di celle di perovskite, tra cui bipv (fotovoltaico integrato negli edifici), fotovoltaico montato su veicoli, fotovoltaico per interni, ecc.

soochow securities ha dichiarato in un rapporto di ricerca che, secondo i piani di produzione di massa rilasciati da vari produttori, la capacità di produzione totale dei moduli di perovskite sarà di 1,25 gw nel 2023 e di 7,4 gw nel 2025. si prevede che lo spazio di mercato dei moduli sarà di circa 3,75 miliardi di yuan; moduli di perovskite nel 2030 la capacità produttiva prevista sarà di 142gw, corrispondente ad uno spazio di mercato di circa 95 miliardi di yuan, con un tasso di crescita composto del 128% dal 2022 al 2030.

tra le società quotate in borsa con azioni a, molte aziende hanno fatto passi da gigante nella tecnologia delle batterie alla perovskite.

tongwei co., ltd. ha creato un laboratorio di batterie impilate di perovskite e ha istituito il centro di ricerca e sviluppo tongwei global innovation per condurre ricerca e sviluppo paralleli su una varietà di percorsi tecnici, comprese le batterie avanzate impilate di perovskite/silicio. attualmente, perovskite di piccole dimensioni l'efficienza del la cella in pila mine/hjt raggiunge il 33,08%.

china nuclear power attualmente dispone di tecnologie di base e di una serie completa di diritti di proprietà intellettuale indipendenti per le celle solari in perovskite rigide e flessibili. il modulo di perovskite flessibile di livello commerciale da 1200×400 mm² sviluppato con successo nel 2024 ha un’efficienza fino al 17,75%, stabilendo un record per le dimensioni più grandi e la massima efficienza nel settore dei moduli di perovskite flessibili.

tuori new energy dispone attualmente di un team di progetto dedicato alla perovskite che studia principalmente batterie a perovskite transstrutturata. in questa fase, sta conducendo esperimenti su nuovi materiali, nuove formule e nuove strutture in batterie di piccola area, nonché esperimenti di produzione di massa. sulle vere e proprie linee di produzione.

manster ha formato un'espansione stabile del mercato e capacità di consegna dei prodotti nel settore solare della perovskite. la portata degli ordini per linee sperimentali e linee pilota continua ad aumentare e alcuni ordini completeranno gradualmente il riconoscimento dei ricavi dopo l'accettazione da parte dei clienti quest'anno.

la tecnologia delle batterie alla perovskite di longi green energy è attualmente in fase di ricerca e sviluppo in laboratorio. nel novembre 2023, la batteria impilata in silicio cristallino-perovskite sviluppata dall'azienda è stata certificata dal national renewable energy laboratory (nrel) degli stati uniti, con un'efficienza del 33,9%.