Солнечные батареи Двойной Тандской тандем Перовскита имеют эффективность 34,85%

В апреле 2025 года Longi объявил, что его независимо разработанные кристаллические тандемные солнечные батареи с кристаллическим кремнивом-перовскитом были сертифицированы Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (NREL) Соединенных Штатов, с эффективностью преобразования энергии 34,85%, вновь нарушив глобальный отчет об этом технологическом маршруте. Этот прорыв не только отмечает введение фотоэлектрической технологии в новую эру «34%+», но также означает, что кристаллические штабелированные кремниевые клетки-клетки официально разбились благодаря теоретическому пределу эффективности клеток с одноотдеждением (33,7%), закладывая основу для следующего поколения технологии с ультра-высокой эффективностью.

Технический путь Лонги основан на кристаллических кремниевых клетках и достигает спектральной комплементарности посредством конструкции укладка слоев перовскита. В частности, слой перовскита (полосатая полоса около 1,7 эВ) отвечает за поглощение видимой световой части, в то время как кристаллический кремниевый слой (полосатая полоса 1,1 эВ) захватывает инфракрасный свет. Они работают вместе, чтобы повысить эффективность конверсии солнечной энергии до 34,85%. Ядро этой структуры заключается в прорыве интерфейсной инженерии. Команда Longi разработала двухслойную переплетенную стратегию пассивации. Благодаря синергетическому эффекту молекул фторида лития (LIF) и этилендиамин диодида (EDAI), он эффективно подавляет нерадиативную рекомбинацию на границе раздела и оптимизирует эффективность переноса носителя.

Стоит отметить, что скорость технологии итерации технологии Лонги намного превышает ожидания отрасли: эффективность превысила 33,9% в ноябре 2023 года, увеличившись до 34,6% в июне 2024 года и достигла нового максимума в апреле 2025 года. Эта способность «быстрая итерация» проистекает из его системы R & D с поколением массового производства, поколений R & D, а также в области чистого университета, а также в области института, а также в области чистота, а также в области чистого университета, а также в сфере. Институт энергетических исследований и Гонконгский политехнический университет. Например, исследование команды профессора Ли Яуэна в Университете Суочоу по регулированию напряжения решетки Перовскита обеспечивает ключевую поддержку для повышения стабильности аккумулятора; Huaneng Clean Energy Institute внесла опыт работы в области подготовки компонентов и промышленного применения крупной области.

Прорыв в потолке эффективности

Теоретическая предельная эффективность кристаллических тандемных клеток кремния-перовскитовых тандем составляет 43%, что намного превышает 29,4% монокристаллических кремниевых клеток. Эффективность 34,85% Лонги составляет почти 80% от этой теоретической ценности, оставляя достаточно места для последующих модернизации технологий. Если технология тандема с тройным соединением (например, Perovskite/Crystalline Silicon/Perovskite) в будущем будет развиваться, ожидается, что эффективность будет повышена до более чем 40%, полностью переписывая ландшафт конкуренции с эффективностью фотоэлектрической промышленности.

Разрушительная оптимизация структуры затрат

Стоимость кремниевого материала традиционных кристаллических кремниевых клеток составляет около 40%, в то время как тандемные клетки могут снизить стоимость кремниевого материала до менее чем 20%, уменьшив толщину кремниевых пластин (с 180 мкм до менее 100 мкм) и увеличивая выработку электроэнергии на единицу площади. Кроме того, процесс приготовления раствора слоя перовскита (такого как щелевое покрытие и струйная печать) потребляет только 1/10 от энергии кристаллических кремниевых клеток, что еще больше снижает производственные затраты. Предполагается, что выравниваемая стоимость электроэнергии (LCOE) сложенных ячеек может быть снижена на 25% по сравнению с традиционными ячейками PERC, и она обладает значительной конкурентоспособностью в распределенных фотоэлектрических, BIPV и других сценариях.

Выпуск синергии промышленной цепи

Технологические прорывы Лонги ускорят зрелость цепочки отрасли перовскита. Например, стекло TCO (прозрачный проводящий оксид), в качестве ключевого материала для слоя перовскита, увеличило уровень локализации с 30% в 2023 году до 70% в 2025 году; Технология лазерной скрибца крупной области, разработанная Институтом исследований в области чистой энергии Huaneng, увеличила урожайность перовскитных модулей с 85% до 95%. Кроме того, сотрудничество Лонги с оптоэлектроникой GCL-Poly, Optoelectronics Xianna и другими компаниями создает совместную промышленную экологию «перовскит-кристаллического кремния».

Хотя прорыв эффективности является захватывающим, коммерциализация по -прежнему сталкивается с несколькими проблемами:

Стабильность и узкое место жизни

Перовскитные материалы чувствительны к воде, кислороду, свету и температуре, и им не хватает долгосрочной стабильности. Сложные ячейки Лонги еще не раскрыли конкретные данные о жизни, но отрасль обычно считает, что ее жизнь T80 (время, необходимое для того, чтобы эффективность распадалась до 80%), чтобы превышать 5, 000 для удовлетворения коммерческих требований. Чтобы решить эту проблему, Longi, возможно, принял следующие технические пути:

Пассивация для интерфейса: например, стратегия комплексообразования с двойным хозяином и гостем, разработанная командой Чжан Хонг из Университета Фудана, может продлить жизнь клеток перовскита до 1050 часов.

Технология упаковки: технология улучшения графенового полимера Института исследований чистой энергии Huaneng может увеличить срок службы модулей перовскита до 3670 часов.

Сложность массового производства

Двойные тандемные клетки требуют точного контроля сопоставления решетки и контакта раздела между слоем перовскита и кристаллическим кремниевым слоем. Следующие проблемы должны быть решены во время массового производства:

Тонкая пленка однородность: толщина слоя перовскита необходимо управлять при 300-500 нм, а отклонение толщины должно составлять менее 5%.

Process compatibility: There is a contradiction between the high-temperature process of crystalline silicon cells (>800 градусов) и низкотемпературная подготовка перовскитов (<150℃), and new materials such as low-temperature silver paste need to be developed.

Политика и рыночная неопределенность

Хотя «14-й пятилетний план» страны в качестве ключевых технологий в качестве ключевых технологий перечисляет Перовскиты, в настоящее время отсутствует четкая политика субсидий и отраслевые стандарты. Кроме того, система переработки компонентов перовскита еще не установлена, а проблемы загрязнения свинца могут вызвать экологические споры.

Прорыв эффективности Лонги на 34,85% знаменует собой скачок фотоэлектрической технологии от «кристаллического доминирования кремния» до «сложенной эпохи». Этот прорыв является не только технологической победой, но и моделью совместных инноваций в промышленной цепи - материаловых исследованиях Университета Сучжоу, инженерных возможностях Хуэненга и конструкции устройства Гонконга Политехника, составляют краеугольный камень технологических прорывов.

Заглядывая в будущее, кристаллические тандемные клетки кремния-перовскита будут изменять отраслевой ландшафт в следующих областях:

Распределенная фотоэлектрика:Его легкий (вес модуля<5 kg/㎡) and high power density (>Характеристики 400 Вт/㎡) будут способствовать вспышке BIPV, фотоэлектрической фотоэлектрической области и других сценариев.

Централизованные электростанции:Повышение эффективности может снизить занятие земли на единицу площади, что более выгодно в районах с дефицитными земельными ресурсами.

Исследование космоса:Исследование и разработка гибких тандемных клеток могут обеспечить более эффективные энергетические решения для зондов глубокого пространства.

Тем не менее, путь к коммерциализации по -прежнему должен преодолеть множество препятствий, таких как стабильность, процесс массового производства и политическая поддержка. Технологический прорыв Лонги направил путь для отрасли, но для достижения «Перовскитской революции» все еще необходимы совместные усилия всей отраслевой цепочки. В ближайшие пять лет фотоэлектрическая промышленность будет открыть двойную трансформацию технологической итерации и промышленной реконструкции, а эффективность 34,85% Лонги является отправной точкой этой трансформации.