Pin mặt trời perovskite là pin mặt trời sử dụng chất bán dẫn halide kim loại hữu cơ loại perovskite làm vật liệu hấp thụ ánh sáng. Chúng thuộc thế hệ pin mặt trời thứ ba và còn được gọi là pin mặt trời khái niệm mới.
Sự phát triển của công nghệ năng lượng mặt trời đã trải qua ba giai đoạn: thế hệ pin mặt trời đầu tiên chủ yếu đề cập đến pin mặt trời silicon đơn tinh thể và silicon đa tinh thể, có hiệu suất chuyển đổi quang điện trong phòng thí nghiệm lần lượt đạt 25% và 20,4%; Thế hệ pin mặt trời thứ hai chủ yếu bao gồm pin màng mỏng silicon vô định hình và pin màng mỏng silicon đa tinh thể. Thế hệ pin mặt trời thứ ba chủ yếu đề cập đến một số pin khái niệm mới có hiệu suất chuyển đổi cao, chẳng hạn như pin cảm biến thuốc nhuộm, pin chấm lượng tử và pin mặt trời hữu cơ. Quy trình sản xuất truyền thống của năng lượng mặt trời silicon tinh thể rất phức tạp và một số quy trình có nhiệt độ xử lý và tiêu thụ năng lượng rất cao. Nhưng pin perovskite thì khác, chỉ cần năm hoặc sáu quy trình đơn giản và nhiệt độ xử lý không vượt quá 150 độ C. Pin mặt trời perovskite đã được lựa chọn thành công và được biết đến là công nghệ quang điện thế hệ tiếp theo đầy hứa hẹn nhất.
Thiết bị cốt lõi của pin perovskite bao gồm thiết bị phủ, thiết bị laser, thiết bị cán, được bổ sung bởi thiết bị làm sạch, sấy khô và các thiết bị tự động hóa khác nhau. So với cấu trúc sản xuất kết hợp nhiều nhà máy của vật liệu silicon, tấm silicon, nhà máy pin và linh kiện trong pin silicon tinh thể, pin perovskite có thể được lắp ráp thành một dây chuyền sản xuất từ một dây chuyền sản xuất, đạt được việc giảm chi phí sản xuất.
Thiết bị phủ (thiết bị PVD), thiết bị phủ siêu âm, thiết bị laser và thiết bị đóng gói là bốn thiết bị chính để chuẩn bị pin perovskite.
Ưu điểm của Pin quặng titan:
Theo các lộ trình công nghệ khác nhau, pin mặt trời có thể được chia thành pin silicon tinh thể, pin màng mỏng, pin perovskite, v.v.
Đối với các lộ trình công nghệ khác nhau của pin quang điện, mức độ hiệu suất chuyển đổi quyết định tiềm năng phát triển trong tương lai của chúng. So với silicon tinh thể,perovskite có ba ưu điểm cốt lõi: tính chất quang điện tuyệt vời, nguyên liệu thô dồi dào dễ tổng hợp và quy trình sản xuất ngắn.
Theo dữ liệu, hiệu suất giới hạn lý thuyết của pin silicon đơn tinh thể là khoảng 29%. Từ tình hình thực tế, hiệu suất chuyển đổi hiện tại của pin 182TOPCon của JinkoSolar là khoảng 26,4%; Hiệu suất chuyển đổi cao nhất của pin HJT loại P và pin HJT không chứa indium của Longji Green Energy hiện đạt lần lượt 26,56% và 26,09%.
Hiệu suất một mối nối lý thuyết của pin quang điện canxi titan có thể đạt 31%; Pin xếp chồng perovskite, bao gồm silicon/perovskite hai mối nối, có hiệu suất chuyển đổi lên đến 35% và pin ba mối nối perovskite có hiệu suất lý thuyết trên 45%. Do đó, chúng được ngành công nghiệp coi là có tiềm năng trở thành công nghệ quang điện chủ đạo thế hệ tiếp theo.
Ưu điểm của việc sử dụng thiết bị phủ siêu âm:
Phủ siêu âm là một kỹ thuật lắng đọng dung dịch thường được sử dụng trong việc chuẩn bị pin perovskite để tạo ra các lớp oxit dày đặc và các lớp hấp thụ perovskite. So với các kỹ thuật chuẩn bị khác, công nghệ phủ siêu âm có tính phổ quát mạnh mẽ, tỷ lệ lãng phí vật liệu thấp và khả năng tương thích tuyệt vời với các chất nền khác nhau, thậm chí cả chất nền không đều. Do đó, nó có tiềm năng lớn trong việc chuẩn bị các thiết bị quang điện perovskite cỡ lớn.
1. Hiệu quả cao
Thiết bị phủ siêu âm sử dụng rung động tần số cao để nguyên tử hóa dung dịch perovskite thành các giọt nhỏ, có thể đạt được sự lắng đọng nhanh chóng và đồng đều trong quá trình phun. So với các phương pháp truyền thống, thiết bị phủ siêu âm cải thiện đáng kể hiệu quả chuẩn bị của màng perovskite.
2. Chất lượng cao
Màng mỏng perovskite được chuẩn bị bằng cách phủ siêu âm có các ưu điểm về độ đồng đều tốt, độ kết tinh cao và ít khuyết tật. Ngoài ra, thiết bị phủ siêu âm có thể kiểm soát chính xác các thông số phun như tốc độ phun, khoảng cách phun, thời gian phun, v.v., do đó tối ưu hóa hơn nữa chất lượng của màng perovskite.
3. Chuẩn bị quy mô lớn
Thiết bị phủ siêu âm phù hợp để chuẩn bị màng mỏng perovskite diện tích lớn. Bằng cách điều chỉnh các thông số của thiết bị phủ và chiến lược phun, có thể đạt được sự chuẩn bị diện tích lớn và hiệu quả cao của màng mỏng perovskite, cung cấp sự hỗ trợ mạnh mẽ cho việc ứng dụng vật liệu perovskite trong các lĩnh vực như pin mặt trời và thiết bị quang điện.
4. Giảm chi phí
So với các phương pháp khác để chuẩn bị màng mỏng perovskite, thiết bị phủ siêu âm có ưu điểm là chi phí thấp. Quá trình chuẩn bị phủ siêu âm không yêu cầu thiết bị và vật liệu đắt tiền, giảm chi phí ứng dụng của vật liệu perovskite và thúc đẩy ứng dụng rộng rãi của chúng trong lĩnh vực năng lượng mới.
5. Xanh và thân thiện với môi trường
Công nghệ phủ siêu âm có các đặc điểm là bảo vệ môi trường và an toàn. So với các phương pháp phủ truyền thống, công nghệ phủ siêu âm không yêu cầu sử dụng một lượng lớn dung môi hữu cơ, giảm ô nhiễm môi trường. Đồng thời, do phương pháp phủ không tiếp xúc, nó tránh được các vấn đề về hư hỏng và ô nhiễm chất nền mà các phương pháp phủ truyền thống có thể gây ra và cải thiện an toàn sản xuất.
Pin mặt trời perovskite là pin mặt trời sử dụng chất bán dẫn halide kim loại hữu cơ loại perovskite làm vật liệu hấp thụ ánh sáng. Chúng thuộc thế hệ pin mặt trời thứ ba và còn được gọi là pin mặt trời khái niệm mới.
Sự phát triển của công nghệ năng lượng mặt trời đã trải qua ba giai đoạn: thế hệ pin mặt trời đầu tiên chủ yếu đề cập đến pin mặt trời silicon đơn tinh thể và silicon đa tinh thể, có hiệu suất chuyển đổi quang điện trong phòng thí nghiệm lần lượt đạt 25% và 20,4%; Thế hệ pin mặt trời thứ hai chủ yếu bao gồm pin màng mỏng silicon vô định hình và pin màng mỏng silicon đa tinh thể. Thế hệ pin mặt trời thứ ba chủ yếu đề cập đến một số pin khái niệm mới có hiệu suất chuyển đổi cao, chẳng hạn như pin cảm biến thuốc nhuộm, pin chấm lượng tử và pin mặt trời hữu cơ. Quy trình sản xuất truyền thống của năng lượng mặt trời silicon tinh thể rất phức tạp và một số quy trình có nhiệt độ xử lý và tiêu thụ năng lượng rất cao. Nhưng pin perovskite thì khác, chỉ cần năm hoặc sáu quy trình đơn giản và nhiệt độ xử lý không vượt quá 150 độ C. Pin mặt trời perovskite đã được lựa chọn thành công và được biết đến là công nghệ quang điện thế hệ tiếp theo đầy hứa hẹn nhất.
Thiết bị cốt lõi của pin perovskite bao gồm thiết bị phủ, thiết bị laser, thiết bị cán, được bổ sung bởi thiết bị làm sạch, sấy khô và các thiết bị tự động hóa khác nhau. So với cấu trúc sản xuất kết hợp nhiều nhà máy của vật liệu silicon, tấm silicon, nhà máy pin và linh kiện trong pin silicon tinh thể, pin perovskite có thể được lắp ráp thành một dây chuyền sản xuất từ một dây chuyền sản xuất, đạt được việc giảm chi phí sản xuất.
Thiết bị phủ (thiết bị PVD), thiết bị phủ siêu âm, thiết bị laser và thiết bị đóng gói là bốn thiết bị chính để chuẩn bị pin perovskite.
Ưu điểm của Pin quặng titan:
Theo các lộ trình công nghệ khác nhau, pin mặt trời có thể được chia thành pin silicon tinh thể, pin màng mỏng, pin perovskite, v.v.
Đối với các lộ trình công nghệ khác nhau của pin quang điện, mức độ hiệu suất chuyển đổi quyết định tiềm năng phát triển trong tương lai của chúng. So với silicon tinh thể,perovskite có ba ưu điểm cốt lõi: tính chất quang điện tuyệt vời, nguyên liệu thô dồi dào dễ tổng hợp và quy trình sản xuất ngắn.
Theo dữ liệu, hiệu suất giới hạn lý thuyết của pin silicon đơn tinh thể là khoảng 29%. Từ tình hình thực tế, hiệu suất chuyển đổi hiện tại của pin 182TOPCon của JinkoSolar là khoảng 26,4%; Hiệu suất chuyển đổi cao nhất của pin HJT loại P và pin HJT không chứa indium của Longji Green Energy hiện đạt lần lượt 26,56% và 26,09%.
Hiệu suất một mối nối lý thuyết của pin quang điện canxi titan có thể đạt 31%; Pin xếp chồng perovskite, bao gồm silicon/perovskite hai mối nối, có hiệu suất chuyển đổi lên đến 35% và pin ba mối nối perovskite có hiệu suất lý thuyết trên 45%. Do đó, chúng được ngành công nghiệp coi là có tiềm năng trở thành công nghệ quang điện chủ đạo thế hệ tiếp theo.
Ưu điểm của việc sử dụng thiết bị phủ siêu âm:
Phủ siêu âm là một kỹ thuật lắng đọng dung dịch thường được sử dụng trong việc chuẩn bị pin perovskite để tạo ra các lớp oxit dày đặc và các lớp hấp thụ perovskite. So với các kỹ thuật chuẩn bị khác, công nghệ phủ siêu âm có tính phổ quát mạnh mẽ, tỷ lệ lãng phí vật liệu thấp và khả năng tương thích tuyệt vời với các chất nền khác nhau, thậm chí cả chất nền không đều. Do đó, nó có tiềm năng lớn trong việc chuẩn bị các thiết bị quang điện perovskite cỡ lớn.
1. Hiệu quả cao
Thiết bị phủ siêu âm sử dụng rung động tần số cao để nguyên tử hóa dung dịch perovskite thành các giọt nhỏ, có thể đạt được sự lắng đọng nhanh chóng và đồng đều trong quá trình phun. So với các phương pháp truyền thống, thiết bị phủ siêu âm cải thiện đáng kể hiệu quả chuẩn bị của màng perovskite.
2. Chất lượng cao
Màng mỏng perovskite được chuẩn bị bằng cách phủ siêu âm có các ưu điểm về độ đồng đều tốt, độ kết tinh cao và ít khuyết tật. Ngoài ra, thiết bị phủ siêu âm có thể kiểm soát chính xác các thông số phun như tốc độ phun, khoảng cách phun, thời gian phun, v.v., do đó tối ưu hóa hơn nữa chất lượng của màng perovskite.
3. Chuẩn bị quy mô lớn
Thiết bị phủ siêu âm phù hợp để chuẩn bị màng mỏng perovskite diện tích lớn. Bằng cách điều chỉnh các thông số của thiết bị phủ và chiến lược phun, có thể đạt được sự chuẩn bị diện tích lớn và hiệu quả cao của màng mỏng perovskite, cung cấp sự hỗ trợ mạnh mẽ cho việc ứng dụng vật liệu perovskite trong các lĩnh vực như pin mặt trời và thiết bị quang điện.
4. Giảm chi phí
So với các phương pháp khác để chuẩn bị màng mỏng perovskite, thiết bị phủ siêu âm có ưu điểm là chi phí thấp. Quá trình chuẩn bị phủ siêu âm không yêu cầu thiết bị và vật liệu đắt tiền, giảm chi phí ứng dụng của vật liệu perovskite và thúc đẩy ứng dụng rộng rãi của chúng trong lĩnh vực năng lượng mới.
5. Xanh và thân thiện với môi trường
Công nghệ phủ siêu âm có các đặc điểm là bảo vệ môi trường và an toàn. So với các phương pháp phủ truyền thống, công nghệ phủ siêu âm không yêu cầu sử dụng một lượng lớn dung môi hữu cơ, giảm ô nhiễm môi trường. Đồng thời, do phương pháp phủ không tiếp xúc, nó tránh được các vấn đề về hư hỏng và ô nhiễm chất nền mà các phương pháp phủ truyền thống có thể gây ra và cải thiện an toàn sản xuất.
