Bron: axios.com
De commercialisering van perovskiet tandemceltechnologie - een innovatie in de zonne -industrie - is klaar om de ruimte opnieuw te definiëren en de energietransitie te versnellen.
Waarom het belangrijk is:Zonne-energie is van cruciaal belang voor het bereiken van wereldwijde netto-nul-doelen, maar voortdurende innovatie zal essentieel zijn om zijn volledige potentieel te ontgrendelen en de vooruitgang te versnellen.
Solar Photovoltaic (PV) zal naar verwachting een indrukwekkende 80% van de groei van de wereldwijde hernieuwbare capaciteit bijdragen tegen 2030, hetgeen zijn rol versterkt als een van de meest kosteneffectieve opties voor nieuwe elektriciteitsopwekking, naast wind, in bijna elk land.
Hier is de deal:Bij COP28 stelden landen het doel om tegen 2030 de hernieuwbare energiecapaciteit van de wereld te verdrievoudigen om de netto-nul-doelen te bereiken, maar de wereld is op schema om de capaciteit slechts 2,7 keer uit te breiden.
De uitdaging:Siliconen-gebaseerde zonnecellen, die momenteel bijna 95% van zonnepanelen wereldwijd van stroom voorzien, naderen snel hun efficiëntielimiet.
De zonne -industrie moet nieuwe technologieën en materialen aannemen die hogere efficiëntie en een grotere energie -output stimuleren om de impact van Solar te blijven opschalen.
Eén oplossing:Perovskiet, een fotoactieve kristalstructuur die licht absorbeert en zonne -energie genereert, heeft een groot potentieel aangetoond om de prestaties en efficiëntie van zonnecellen te verbeteren die verder gaan dan silicium alleen.
Tandemcellen nemen deze efficiëntie nog verder door perovskiet te combineren met silicium, waardoor elk materiaal verschillende delen van het zonlichtspectrum kan vastleggen en aanzienlijk meer elektriciteit uit dezelfde hoeveelheid zonlicht genereert.
De uitsplitsing: In tandemcellen wordt een perovskietlaag bovenop een siliciumcel geplaatst en deze configuratie verbreedt het bereik van de gevangen golflengten, waarbij het perovskiet zichtbaar en UV -licht absorbeert, terwijl het silicium infraroodlicht vangt - resulterend in een hogere algehele energie -output.
De impact:Perovskiet-alleen-cellen hebben experimentele efficiëntie van ongeveer 26%bereikt, maar perovskiet tandemcellen hebben dit al in het laboratorium overtroffen.
De theoretische efficiëntielimiet van tandemcellen geschat door de academische wereld is 44%, ongeveer 1,5 keer hoger dan de 29,1%van enkele siliciumcellen.
Oké, maar:Hoewel veel bedrijven nieuwe doorbraken in zonne -efficiëntie hebben geëist, missen de meeste van deze ontwikkelingen de cruciale onderdeel van commercialisering.
Bijvoorbeeld, tests die plaatsvinden in laboratoriumomgevingen missen de kritische verbinding met real-life celtoepassing en de mogelijkheid om onderzoek en ontwikkeling te stroomlijnen naar schaalbare productieprocessen.
Zonder deze mogelijkheid worden bedrijven geconfronteerd met aanzienlijke hindernissen om deze doorbraken op schaal te produceren.
Het positieve nieuws:Hanwha, een leider in schone energie en maritieme koolstofarme, leidt innovatie in de volgende generatie zonnetechnologie en loopt voorop in de commercialisering van perovskiet tandemcellen.
Hanwha Qcells, een toonaangevende zonne-fabrikant en een uitgebreide leverancier van schone energieoplossingen, overbrugt de kloof tussen lab en markt door zich te concentreren op echte toepassingen. Als onderdeel van Hanwha Group, bouwt het de capaciteit op om op te schalen als een gevestigde leider in de industrie.
Hanwha Qcells heeft bijna $ 3 miljard geïnvesteerd in het opbouwen van een end-to-end zonne-supply chain in Noord-Amerika-die naar verwachting de grootste in zijn soort op het westelijk halfrond zal zijn.
Een vermelding waard:Het bedrijf heeft een sterk trackrecord in het ontwikkelen van schaalbare zonne -innovaties en was de eerste ter wereld die Passivated Emitter Achter Cell (PERC) -technologie commercialiseert, nu een industriestandaard voor het ontwerp van het zonnepaneel.
Hoe het is gedaan:Het onderzoeks- en ontwikkelingsteam van Hanwha QCells voert proeven uit en ontwikkelt testmodellen met wafels op ware grootte die niet alleen in residentiële panelen worden gebruikt, maar ook grote modules op hulpprogramma-schaal.
Deze aanpak zorgt ervoor dat nieuwe technologische ontwikkelingen compatibel zijn met de gevarieerde toepassingen die worden gezien in real-world scenario's.
QCells heeft ook een perovskiet tandemcelpilootlijn gebouwd in Jincheon, Korea, met proefoperaties die dit jaar beginnen.
De strategie:De geïntegreerde Amerikaanse supply chain van het bedrijf biedt een uniek voordeel door het toegang te geven tot realtime gegevens in het hele productieproces.
Deze zichtbaarheid stelt Hanwha QCells in staat om nieuwe technologieën te testen en snel te herhalen, waardoor de feedbacklus tussen productie en prestaties wordt gesloten.
De afhaalmaaltijden:Op perovskiet gebaseerde tandem zonnecellen verlichten het pad naar vooruitgang voor het landschap van hernieuwbare energie - met Hanwha aan het roer.
"Perovskite tandemcellen creëren een volgende generatiecapaciteit in termen van efficiëntie, het overtreffen van conventionele zonnecellen en het creëren van nieuwe kansen om ervoor te zorgen dat zonne-zon nog sneller kan groeien om ons te helpen netto nul te bereiken", zegt Danielle Merfeld, chief technology officer van Hanwha Qcells.