Longin kaksinkertainen tandem Perovskite-aurinkokennot ovat tehokkuus 34,85%

LONGI ilmoitti huhtikuussa 2025, että sen itsenäisesti kehittynyt kiteinen pii-Perovskite-kaksoispään tandem-aurinkokennot oli sertifioitu Yhdysvaltojen kansallisella uusiutuvan energian laboratoriolla (NREL), ja voimanmuuntamistehokkuus oli 34,85%jälleen kerran tämän teknologiareitin maailmanlaajuisen tietueen. Tämä läpimurto ei vain merkitse aurinkosähköteknologian pääsyä uuteen aikakauteen "34%+", vaan tarkoittaa myös sitä, että kiteinen pii-perevskite-pinottu solut ovat virallisesti murtuneet yhden rikossolujen teoreettisen tehokkuusrajan (33,7%), asettaen perustan seuraavalle ultrakalvojen sukupolven fotopull-tekniikalle.

Longin tekninen polku perustuu kiteisiin piisoluihin ja saavuttaa spektrikomplementaarisuuden perovskiittikerrosten pinoamissuunnitelman avulla. Erityisesti perovskiittikerros (noin 1,7 eV: n kaistalevy on vastuussa näkyvän valon osan absorboimisesta, kun taas kiteinen piikerros (kaistalevy 1,1 eV) vangitsee infrapunavaloa. Nämä kaksi työskentelevät yhdessä lisätäkseen aurinkoenergian muuntamistehokkuutta 34,85%: iin. Tämän rakenteen ydin on rajapintatekniikan läpimurto. Longi-tiimi on kehittänyt kaksikerroksisen lomillisen passivointistrategian. Litiumfluoridin (LIF) ja etyleenidiamiinidioiodidi (EDAI) -molekyylien synergistisen vaikutuksen avulla se tukahduttaa tehokkaasti ei-radiatiivisen rekombinaation rajapinnalla ja optimoi kantajatyönsiirtotehokkuuden.

On syytä huomata, että Longin tekniikan iteraation nopeus ylittää huomattavasti teollisuuden odotukset: Tehokkuus ylitti 33,9% marraskuussa 2023, nousi 34,6%: iin kesäkuussa 2024 ja saavutti uuden korkeimman huhtikuussa 2025. Tämä "nopea iteraatio" johtuu T & K-järjestelmästä "massatuotannon sukupolven, R & Dentution ja varaustuotannon kanssa, kuten assosiaatioiden ja varaosaston sukupolven ja varatoimitusten kanssa, kuten ass. Energy Research Institute ja Hongkongin ammattikorkeakoulu. Esimerkiksi professori Li Yaowenin Soochow -yliopiston ryhmän tutkimus Perovskite -hilan stressin säätelyssä tarjoaa avaintuen akun vakauden parantamiseksi; Huaneng Clean Energy Research Institute on edistänyt tekniikan kokemusta suuren alueen komponenttien valmistelusta ja teollisesta sovelluksesta.

Läpimurto tehokkuuden kattoon

Kiteisen piin-Perovskite-tandem-solujen teoreettinen rajatehokkuus on jopa 43%, ylittäen huomattavasti 29,4% yksittäisistä kiteisistä piisoluista. Longin 34,85%: n tehokkuus on lähellä 80% tästä teoreettisesta arvosta, jättäen runsaasti tilaa seuraaville teknologiapäivityksille. Jos kolminkertainen tandem (kuten perovskiitti/kiteinen pii/perovskite) -tekniikka kypsyy tulevaisuudessa, tehokkuuden odotetaan kasvavan edelleen yli 40 prosenttiin, mikä kirjoittaa kokonaan valokuvaeskuksen teollisuuden tehokkuuskilpailun maisemaa.

Kustannusrakenteen häiritsevä optimointi

Perinteisten kiteisten piisolujen piidamateriaalikustannukset ovat noin 40%, kun taas tandemisolut voivat vähentää piidateriaalia kustannuksiksi alle 20%: iin vähentämällä piidakäveljen paksuutta (180 μm: stä alle 100 μm) ja lisäämällä tehontuotantoa yksikköä kohti. Lisäksi perovskiittikerroksen (kuten rakopäällyste ja mustesuihkutulostus) liuoksen valmistusprosessi kuluttaa vain 1/10 kiteisten piisolujen energiasta vähentäen edelleen valmistuskustannuksia. On arvioitu, että pinottujen solujen tasoitettua sähkön (LCOE) tasoitettua kustannusta voidaan vähentää 25% verrattuna perinteisiin PERC -soluihin, ja sillä on merkittävä kilpailukyky hajautetuissa aurinkosähköissä, BIPV: ssä ja muissa skenaarioissa.

Teollisuusketjun synergiavaikutuksen vapauttaminen

Longin tekniset läpimurtot nopeuttavat Perovskite -teollisuusketjun kypsyyttä. Esimerkiksi TCO -lasi (läpinäkyvä johtava oksidi), joka on perovskiittikerroksen avainmateriaali, on lisännyt sen lokalisaatioastetta 30%: sta vuonna 2023 70%: iin vuonna 2025; Huaneng Clean Energy Research Institute -yrityksen kehittämä suuren alueen laser-kirjoitustekniikka on lisännyt perovskiittimoduulien satoa 85%: sta 95%: iin. Lisäksi Longin yhteistyö GCL-poly-optoelektroniikan, Xianna-optoelektroniikan ja muiden yritysten kanssa rakentaa "perovskiittikiteisen piin" yhteistyöhön perustuvaa teollisuusekologiaa.

Vaikka tehokkuuden läpimurto on jännittävää, kaupallistaminen kohtaa edelleen useita haasteita:

Vakaus ja elämän pullonkaula

Perovskiittimateriaalit ovat herkkiä vedelle, happea, valoa ja lämpötilaa, ja niistä puuttuu pitkäaikainen stabiilisuus. Longin pinotut solut eivät ole vielä paljastaneet tiettyä elämätietoja, mutta teollisuus uskoo yleensä, että sen T80 -elämän (aika, joka kuluu tehokkuuden rappeutumiseen 80%: iin) on ylitettävä 5, 000 tuntia kaupallisten vaatimusten täyttämiseksi. Tämän ongelman ratkaisemiseksi Longi on saattanut hyväksyä seuraavat tekniset polut:

Rajapinnan passivointi: Esimerkiksi Zhang Hongin Fudanin yliopiston ryhmän kehittämä kaksois isäntä-vieras strategia voi pidentää Perovskiit-solujen käyttöikää 1 050 tuntiin.

Pakkaustekniikka: Huanengin puhtaan energian tutkimuslaitoksen grafeenipolymeerin parannustekniikka voi lisätä Perovskite-moduulien käyttöikää 3 670 tuntiin.

Massatuotantoprosessin monimutkaisuus

Kaksinkertaiset tandemisolut vaativat tarkan hallinnan hila-sovituksen ja rajapinnan kosketuksen perovskiittikerroksen ja kiteisen piikerroksen välillä. Seuraavat ongelmat on ratkaistava massatuotannon aikana:

Ohuen kalvon tasaisuus: Perovskiittikerroksen paksuutta on ohjattava 300-500 nm: llä, ja paksuuden poikkeaman on oltava alle 5%.

Process compatibility: There is a contradiction between the high-temperature process of crystalline silicon cells (>800 astetta) ja perovskiittien matalan lämpötilan valmistelu (<150℃), and new materials such as low-temperature silver paste need to be developed.

Politiikka ja markkinoiden epävarmuus

Vaikka maan "14. viisivuotinen suunnitelma" -luettelossa on perovskitit avaintekniikoina, tällä hetkellä ei ole selkeää tukipolitiikkaa ja teollisuusstandardeja. Lisäksi Perovskite -komponenttien kierrätysjärjestelmää ei ole vielä muodostettu, ja lyijyn pilaantumiskysymykset voivat aiheuttaa ympäristökiistoja.

Longin 34,85%: n tehokkuus läpimurto merkitsee aurinkosähköteknologian harppausta "kiteisestä piitasosta" "pinottuun aikakauteen". Tämä läpimurto ei ole vain teknologinen voitto, vaan myös malli yhteistyöinnovaatioista teollisuusketjussa - Suzhou -yliopiston materiaalitutkimus, Huanengin tekniikan ominaisuudet ja Hongkongin ammattikorkeakoulun laitteen suunnittelu muodostavat yhdessä teknologisten läpimurtojen kulmakiven.

Katse eteenpäin, kiteinen pii-perovskite tandem-solut muuttavat alan maisemaa seuraavilla alueilla:

Hajautettu aurinkosähkö:Sen kevyt (moduulin paino<5 kg/㎡) and high power density (>400 W/㎡) Ominaisuudet edistävät BIPV: n, ajoneuvojen asennettavan aurinkosähkön ja muiden skenaarioiden puhkeamista.

Keskitetyt voimalaitokset:Tehokkuuden parantaminen voi vähentää maan miehitystä aluetta kohti, mikä on edullisempaa alueilla, joilla on niukasti maavaroja.

Avaruustutkimus:Joustavien tandem -solujen tutkimus ja kehitys voivat tarjota tehokkaampia energiaratkaisuja syvän avaruuden koettimille.

Kaupalliseen tielle on kuitenkin vielä murtanut useita esteitä, kuten vakaus, massatuotantoprosessi ja politiikan tuki. Longin teknologinen läpimurto on osoittanut tietä teollisuudelle, mutta "Perovskite -vallankumouksen" saavuttamiseksi tarvitaan edelleen koko teollisuusketjun yhteisiä ponnisteluja. Seuraavan viiden vuoden aikana aurinkosähköteollisuus johtaa teknologisen iteraation ja teollisen jälleenrakennuksen kaksoismuutokseen, ja Longin 34,85%: n tehokkuus on tämän muutoksen lähtökohta.