د سولر سیل غوښتنلیکونو لپاره د پیروسکایټ ګټې او زیانونه

د فوتوولټیک صنعت کې، پیرووسکایټ په وروستیو کلونو کې په ګرمه تقاضا کې دی. دلیل چې ولې دا د لمریز حجرو په ساحه کې د "خوښۍ" په توګه راڅرګند شوی د دې ځانګړي شرایطو له امله دی. د کلسیم ټایټانیوم ایسک ډیری عالي فوټوولټیک ملکیتونه ، د چمتو کولو ساده پروسه ، او د خامو موادو پراخه لړۍ او پراخه مینځپانګه لري. برسېره پر دې، perovskite د ځمکې د بریښنا د فابریکو، هوايي چلند، ساختماني، د اغوستلو وړ بریښنا تولید وسیلو او ډیری نورو برخو کې هم کارول کیدی شي.
د مارچ په 21 ، نینګډ ټایمز د "کلسیم ټایټانیټ سولر سیل او د دې چمتو کولو میتود او بریښنا وسیلې" د پیټینټ لپاره غوښتنه وکړه. په وروستیو کلونو کې، د کورنیو پالیسیو او اقداماتو په ملاتړ، د کلسیم-ټایټانیوم ایسک صنعت، چې د کلسیم-ټایټانیوم ایسک سولر حجرو لخوا نمایندګي کوي، لوی پرمختګونه کړي دي. نو perovskite څه شی دی؟ د perovskite صنعتي کول څنګه دي؟ اوس هم له کومو ننګونو سره مخ دي؟ د ساینس او ​​ټکنالوژۍ ورځپاڼې خبریال له اړوندو کارپوهانو سره مرکه کړې.

Perovskite نه کلسیم دی او نه ټایټانیوم.

د پیرووسکایټس په نامه یاد شوي نه کلسیم او نه ټایټانیوم دي، مګر د ورته کرسټال جوړښت سره د "سیرامیک آکسایډونو" ټولګي لپاره عمومي اصطلاح ده، د مالیکولر فارمول ABX3 سره. A د "لوی ریډیس کیشن" لپاره ولاړ دی، B د "فلزي کیشن" لپاره او X د "هالوجن اینون" لپاره. A د "لوی ریډیس کیشن" لپاره ولاړ دی، B د "فلزي کیشن" لپاره ولاړ دی او X د "هالوجن اینون" لپاره ولاړ دی. دا درې ایونونه کولی شي د مختلف عناصرو تنظیم کولو یا د دوی تر مینځ د فاصلې تنظیم کولو له لارې ډیری حیرانونکي فزیکي ملکیتونه نندارې ته وړاندې کړي ، پشمول مګر محدود ندي چې موصلیت ، فیرو بریښنا ، انټي فیرومګنیتزم ، لوی مقناطیسي تاثیر ، او داسې نور.
"د موادو د ابتدايي جوړښت له مخې، پیرووسکایټونه په عموم ډول په دریو کټګوریو ویشل کیدی شي: پیچلي فلزي اکسایډ پیرووسکایټس، عضوي هایبرډ پیرووسکایټس، او غیر عضوي هالوجن شوي پیرووسکیټونه." لو جینګشان، د نانکای پوهنتون د الکترونیکي معلوماتو او نظري انجینرۍ د ښوونځي پروفیسور، معرفي کړه چې د کلسیم ټایټانیټ اوس په فوتوولټیک کې کارول کیږي معمولا وروستی دوه دي.
perovskite په ډیری برخو کې کارول کیدی شي لکه د ځمکې د بریښنا فابریکې، فضا، ساختماني، او د اغوستلو وړ بریښنا تولید وسایل. د دوی په منځ کې، د فوتوولټیک ساحه د پیرووسکایټ اصلي غوښتنلیک ساحه ده. د کلسیم ټایټانیټ جوړښتونه خورا ډیزاین وړ دي او خورا ښه فوتوولټیک فعالیت لري ، کوم چې په وروستي کلونو کې د فوتوولټیک ساحه کې د څیړنې مشهور لارښود دی.
د پیرووسکایټ صنعتي کول ګړندي کیږي، او کورني تصدۍ د ترتیب لپاره سیالي کوي. دا راپور ورکړل شوی چې د کلسیم ټایټانیوم ایسک ماډلونو لومړنۍ 5,000 ټوټې د هانګزو فینا فوټو الیکټریک ټیکنالوژۍ شرکت څخه لیږدول شوي؛ رینشوو فوټوولټیک (سوژو) شرکت هم د نړۍ ترټولو لوی 150 میګاواټه بشپړ کلسیم ټایټانیوم ایسک لامینټ پیلوټ لاین جوړولو ته ګړندی کوي؛ Kunshan GCL Photoelectric Materials Co. Ltd. د 150 میګاواټه کلسیم-ټایټانیوم ایسک فوټوولټیک ماډل تولید لاین بشپړ شوی او د 2022 په دسمبر کې په فعالیت پیل شوی، او د تولید کلنۍ ارزښت به د 300 ملیون یوانو ته ورسیږي.

د کلسیم تیتانیم ایسک د فوټوولټیک صنعت کې څرګند ګټې لري

د فوتوولټیک صنعت کې، پیرووسکایټ په وروستیو کلونو کې په ګرمه تقاضا کې دی. دلیل چې ولې دا د لمریز حجرو په ساحه کې د "غوره" په توګه راڅرګند شوی د خپل ځانګړي شرایطو له امله دی.
"لومړی، پیرووسکایټ ډیری غوره آپټو الکترونیکي ملکیتونه لري، لکه د تعدیل وړ بانډ تشه، د جذب لوړ کوفیفیټ، د کم اکسیټون پابند انرژی، لوړ کیریر تحرک، لوړ عیب زغم، او داسې نور؛ دوهم، د پیرووسکایټ د چمتو کولو پروسه ساده ده او کولی شي شفافیت، الټرا روښانتیا، الټرا پتلی، انعطاف او نور ترلاسه کړي. په پای کې، د پیرووسکایټ خام مواد په پراخه کچه شتون لري او په پراخه کچه شتون لري. لو جینګشان معرفي کړ. او د perovskite چمتو کول هم د خامو موادو نسبتا ټیټ پاکوالي ته اړتیا لري.
په اوس وخت کې، د PV ساحه د سیلیکون پر بنسټ د شمسی حجرو لوی شمیر کاروي، کوم چې په مونوکریسټالین سیلیکون، پولی کریسټالین سیلیکون، او امورفوس سیلیکون سولر حجرو ویشل کیدی شي. د کریسټالین سیلیکون حجرو نظري فوتو الیکټریک تبادله قطب 29.4٪ دی، او د لابراتوار اوسنی چاپیریال کولی شي اعظمي حد ته 26.7٪ ته ورسیږي، کوم چې د تبادلې حد ته نږدې دی؛ دا د وړاندوینې وړ ده چې د ټیکنالوژیکي پرمختګ لږې لاسته راوړنې به هم کوچنۍ او کوچنۍ شي. په مقابل کې، د پیرووسکایټ حجرو د فوتوولټیک تبادلې موثریت د 33٪ لوړ نظریاتي قطب ارزښت لري، او که دوه پیرووسکایټ حجرې یو ځای پورته او ښکته شي، د نظري تبادلې موثریت کولی شي 45٪ ته ورسیږي.
د "موثریت" سربیره، بل مهم فکتور "لګښت" دی. د مثال په توګه، د دې لامل چې د پتلی فلم بیټرۍ د لومړي نسل لګښت راټیټ نه شي دا دی چې د کیډیم او ګیلیم زیرمې، چې په ځمکه کې نادر عناصر دي، خورا کوچنۍ دي، او په پایله کې، صنعت وده کوي. هر څومره چې تقاضا زیاته وي، هغومره د تولید لګښت هم لوړ وي، او دا هیڅکله د دې توان نه لري چې اصلي محصول شي. د perovskite خام مواد په ځمکه کې په لوی مقدار ویشل شوي، او بیه هم خورا ارزانه ده.
برسېره پردې، د کلسیم-ټایټانیوم ایسک کوټ کولو ضخامت د کلسیم-ټایټانیوم ایسک بیټرۍ لپاره یوازې څو سوه نانومیټره دی، د سیلیکون ویفرونو شاوخوا 1/500 برخه، پدې معنی چې د موادو غوښتنه خورا لږه ده. د مثال په توګه، د کریسټالین سیلیکون حجرو لپاره د سیلیکون موادو لپاره اوسنۍ نړیواله غوښتنه په کال کې شاوخوا 500,000 ټنه ده، او که دا ټول د پیرووسکایټ حجرو سره ځای په ځای شي، یوازې 1,000 ټنه پیرووسکیټ ته به اړتیا وي.
د تولید لګښتونو له مخې، کرسټالین سیلیکون حجرې 99.9999٪ ته د سیلیکون پاکولو ته اړتیا لري، نو سیلیکون باید 1400 درجې سانتي ګراد ته تودوخه شي، په مایع کې خړوب شي، په ګردي راډونو او ټوټو کې راښکته شي، او بیا په حجرو کې راټول شي، لږترلږه څلور فابریکې او دوه فابریکې سره. تر دریو ورځو پورې په منځ کې، او د انرژي ډیر مصرف. په مقابل کې، د پیرووسکایټ حجرو تولید لپاره، دا یوازې اړینه ده چې د پیرووسکایټ بیس مایع په سبسټریټ کې تطبیق کړئ او بیا د کریسټال کولو لپاره انتظار وکړئ. په ټوله پروسه کې یوازې شیشې، چپکونکي فلم، پیرووسکیټ او کیمیاوي مواد شامل دي، او په یوه فابریکه کې بشپړ کیدی شي، او ټوله پروسه یوازې 45 دقیقې وخت نیسي.
"له پیرووسکایټ څخه چمتو شوي سولر حجرې د فوټو الیکټریک تبادلې عالي موثریت لري ، کوم چې پدې مرحله کې 25.7٪ ته رسیدلي ، او ممکن په راتلونکي کې د دودیز سیلیکون پراساس سولر حجرو ځای په ځای کړي ترڅو سوداګریز اصلي جریان شي." لو جینګشان وویل.
دلته درې لویې ستونزې شتون لري چې د صنعتي کیدو د ودې لپاره باید حل شي

د چالیکوسایټ صنعتي کیدو ته وده ورکولو کې ، خلک لاهم د 3 ستونزو حل کولو ته اړتیا لري ، د بیلګې په توګه د چلکوسایټ اوږدمهاله ثبات ، د لوی ساحې چمتو کول او د لیډ زهري کول.
لومړی، perovskite د چاپیریال لپاره خورا حساس دی، او فکتورونه لکه د تودوخې، رطوبت، رڼا، او سرکټ بار کولی شي د پیرووسکایټ د تخریب او د حجرو د موثریت کمولو المل شي. اوس مهال ډیری لابراتوار پیروسکیټ ماډلونه د فوتوولټیک محصولاتو لپاره د IEC 61215 نړیوال معیار نه پوره کوي ، او نه هم د سیلیکون سولر حجرو 10-20 کلونو ژوند ته رسي ، نو د پیرووسکایټ لګښت لاهم په دودیز فوتوولټیک ساحه کې ګټور ندي. سربیره پردې ، د پیروسکیټ او د دې وسیلو د تخریب میکانیزم خورا پیچلی دی ، او په ساحه کې د پروسې په اړه خورا روښانه پوهه شتون نلري ، او نه هم یو واحد مقداري معیار شتون لري ، کوم چې د ثبات څیړنې ته زیان رسوي.
بله لویه مسله دا ده چې څنګه دوی په لویه کچه چمتو کړئ. اوس مهال ، کله چې په لابراتوار کې د وسیلې اصلاح کولو مطالعات ترسره کیږي ، د کارول شوي وسیلو مؤثره ر lightا ساحه معمولا د 1 سانتي 2 څخه کم وي ، او کله چې د لوی پیمانه اجزاو سوداګریز غوښتنلیک مرحلې ته راځي ، د لابراتوار چمتو کولو میتودونو ته اړتیا ده. یا بدل شوی. اصلي میتودونه چې اوس مهال د لوی ساحې پیروسکیټ فلمونو چمتو کولو لپاره پلي کیږي د حل میتود او د خلا بخارۍ میتود دي. د حل په طریقه کې، د مخکینۍ محلول غلظت او تناسب، د محلول ډول، او د ذخیره کولو وخت د پیرووسکیټ فلمونو کیفیت باندې خورا ښه اغیزه لري. د ویکیوم تبخیر طریقه د پیرووسکایټ فلمونو ښه کیفیت او د کنټرول وړ زیرمه چمتو کوي، مګر دا بیا ستونزمن کار دی چې د مخکینیو او فرعي موادو ترمنځ ښه اړیکه ترلاسه کړي. سربیره پردې ، ځکه چې د پیروسکیټ وسیلې چارج ټرانسپورټ پرت هم اړتیا لري په لویه ساحه کې چمتو شي ، د تولید لاین باید په صنعتي تولید کې د هر پرت دوامداره زیرمه کولو سره رامینځته شي. په ټولیز ډول، د پیروسکایټ پتلی فلمونو د لوی ساحې چمتو کولو پروسه لاهم نور اصلاح ته اړتیا لري.
په نهایت کې، د لیډ زهرجنیت هم د اندیښنې وړ مسله ده. د اوسني لوړ موثریت پیرووسکایټ وسیلو د زړیدو پروسې په جریان کې ، پیروسکایټ به د آزاد لیډ ایونونو او لیډ مونومرونو تولید لپاره تخریب شي ، کوم چې د انسان بدن ته د ننوتلو وروسته به روغتیا ته خطرناک وي.
لو جینګشان باور لري چې د ثبات په څیر ستونزې د وسیلې بسته کولو سره حل کیدی شي. "که په راتلونکي کې، دا دوه ستونزې حل شي، د چمتو کولو یوه بالغه پروسه هم شتون لري، کولی شي د پیرووسکایټ وسایل هم په شفاف شیشې کې جوړ کړي یا د ودانیو په سطحه د فوټوولټیک ودانیو ادغام ترلاسه کولو لپاره ترسره کړي، یا د فضا او فضا لپاره د انعطاف وړ فولډ وړ وسایلو په توګه جوړ کړي. نورې ساحې، ترڅو د اوبو او اکسیجن چاپیریال پرته په فضا کې پیروسکیټ اعظمي رول ولوبوي. لو جینګشان د پیروسکیټ راتلونکي په اړه ډاډه دی.