导读
最近,纤纳光电公司成功研发出全新认证的钙钛矿太阳能组件,并以21.5%的转换效率打破了世界纪录。这项技术不仅提升了太阳能的利用效率,还可能改变我们未来的能源消费模式。想知道钙钛矿技术究竟有什么神奇之处,以及它将如何影响我们的生活?继续往下看!
全新认证的钙钛矿组件
据悉,近日,东方大国的计量院通过了对其纤纳光电公司全新认证的766cm2钙钛矿中型组件的测试,而这款组件的转换效率达到了21.5%,创下了新的世界纪录。
而这项新的世界纪录也是该公司继2017年首次打破日本世界纪录后,刷新世界纪录。
这项全新认证的获得,无疑为纤纳光电公司在钙钛矿领域的地位奠定了基础。
并且随着技术的不断成熟,钛钛矿太阳能电池将会更加广泛的被应用于我们的生活之中,那么到时候将会对我们的生活带来哪些改变呢?
改变能源生产和消费模式
众所周知,目前世界上的能源生产和消费方式大多数都是以化石燃料为主,而这种能源方式除了本身会造成污染以外,还会因为资源的匮乏而陷入停滞不前的局面。
而近年来,随着可再生能源的发展,太阳能作为其中最为出色的一种,正在逐渐被各国所重视,而钙钛矿太阳能电池就是其中一个重要的组成部分。
钙钛矿太阳能电池是以钙钛矿结构的化合物作为太阳能电池的核心材料,从而实现了对太阳能的吸收与转化。
与传统的硅太阳能电池相比,钙钛矿太阳能电池在光吸收和转换上都有着更为出色的表现,这也是其近年来能够不断打破世界纪录的原因所在。
并且随着技术的不断成熟,钛钛矿太阳能电池的普及将可能改变全球能源生产和消费模式,甚至可能会引领全球清洁能源的趋势。
钙钛矿打破日本世界纪录
那么为何会有如此出色的表现呢?其实这一切都要从2017年说起。
在2017年,日本一家研究机构首次将钙钛矿太阳能电池的转换效率提升到了20.1%,并且成为了第一个将钙钛矿太阳能电池效率提升到20%以上的人。
而之后不到一年,这个世界纪录就被日本自己给打破了。
在接下来的几年时间里,世界纪录也多次被不同国家和地区所刷新,而刷新世界纪录的参与者也不再局限于日本一国。
直到2023年,来自东方大国的纤纳光电公司又一次将钙钛矿太阳能电池的转换效率提升到了21.5%,再一次刷新了世界纪录。
并且这个世界纪录也不是偶然,早在几个月之前,纤纳光电公司就曾经成功将自家的410cm2小型组件转换效率提升到了21%。
由此可见,这一成绩是其经过长时间研究与试验后所取得的结果,而这也为其全新认证的成功奠定了坚实的基础。
晶体表面缺陷制约效率提升
不过大家也许会好奇,为何在之前那么多参与者努力提升钙钛矿太阳能电池转换效率的时候,能够轻松突破20%这个门槛,而之后就很难再有突出的成绩呢?
其实造成这一现象的主要原因就是由于晶体表面的缺陷所导致的。
由于钙钛矿本身是由液态物质转化而来的固态物质,所以其表面会存在大量晶体缺陷,这些缺陷就如同是人类皮肤表面的瑕疵一样,会影响到其整体的表现。
而晶体缺陷所造成的问题也正是晶体表面缺陷所导致的一系列负面影响,如能量不均匀分布、电子与空穴的不匹配等,从而直接导致了钙钛矿太阳能电池晶体表面效应与体效应的不匹配,从而影响到了整体的转换效率。
虽然有研究人员提出过很多种不同的方法来修复晶体表面的缺陷,从而提升整体的转换效率,但是这些方法也都各有缺陷。
如同我们前面提到过的,传统的高温退火方法可以有效修复晶体表面的缺陷,但是因为高温退火是将整个晶体都加热到高温状态,从而达到修复晶体表面缺陷的目的,所以高温退火也会导致其他部分晶体结构的破坏。
而修复表面缺陷后再进行低温退火也无法真正解决问题,因为低温退火修复的不够彻底,会导致重新出现新的表面缺陷,并且其修复表面的精度与速度都不够。
面对传统高温退火与低温退火各自存在的问题,有研究人员提出了一种全新的退火方法——冻晶。
冻晶技术
所谓冻晶,就是一种将超快激光与高温退火相结合的新技术,通过超快激光将待退火晶体表面的一小部分加热至1000℃左右,从而达到像高温退火一样修复晶体表面的缺陷。
在通过激光关闭,从而使得之前被加热的部分快速降温至常温状态,达到既修复了晶体表面缺陷又不破坏其他部分结构完整性的目的。
并且,由于激光本身就具有很强的指向性与灵活性,所以激光也最大程度上提高了高温退火的精度与速度,从而使得冻晶技术成为了一种新型超精密高效的退火方法。
如果冻晶技术能够成功应用于量产,那么势必会为东方大国在光伏领域的发展带来很大的助力,而如果东方大国能够在量产上取得成功,那么未来东方大国在国际市场上也会有着更大的竞争力。
并且,如果冻晶技术能够成功应用于量产,那么其对于东方大国经济的发展也会有着巨大的推动作用,据测算,东方大国2023年全年预计将新增太阳能发电装机容量超过40GW,而其中有70%左右是来自于钙钛矿组件。
如果东方大国能够掌握冻晶技术,那么就能够在国际市场上有着更强大的竞争力,而随着市场竞争力不断增强,东方大国经济也必然会不断发展壮大。
钙钛矿可能引领全球清洁能源趋势
并且如果东方大国成功掌握冻晶技术,那么东方大国也将会在全球范围内掀起一股“钙钛矿热潮”,从而加速全球范围内对于可再生能源的发展进程。
近年来,由于全球范围内对于清洁能源重视程度不断提高,所以世界各国也都开始积极的发展可再生能源,其中太阳能无疑是最受欢迎的一种。
其中东方大国作为全球最大的新能源市场,对于可再生能源的发展重视程度更是不言而喻,东方大国近年来也是不断扩大着对外贸易,在国际市场上占据着越来越大的份额。
2022年,东方大国对外出口太阳能电池片的金额就达到了近40亿美元,位居世界第一,并且2023年,东方大国太阳能电池产量也是达到了5.4亿千瓦,比2022年增加了54%!
如此巨大的市场规模和增速,无疑展现出了东方大国光伏产业强大的实力和潜力,而这也离不开东方大国一直以来对新能源发展的大力支持。
结语
钙钛矿太阳能电池的突破不仅是科技进步的体现,更是对未来清洁能源发展的重要推动。随着冻晶技术的应用,东方大国在全球新能源市场上的竞争力将大幅提升。你觉得钙钛矿技术会如何改变我们的生活?欢迎在评论区分享你的看法,别忘了点赞支持哦!