Слънчевите клетки на Perovskite на Longi на Longi имат ефективност от 34,85%

През април 2025 г. Longi обяви, че неговите независимо разработени кристални силиконово-перовскит тандемни слънчеви клетки са сертифицирани от Националната лаборатория за възобновяема енергия (NREL) на Съединените щати, с ефективност на преобразуване на енергия от 34,85%, като отново нарушава глобалния рекорд по този технологичен маршрут. Този пробив не само бележи навлизането на фотоволтаичната технология в нова ера на "34%+", но също така означава, че клетките, подредени от кристален силиконов печатскит, официално са пробили през следващото поколение граница на ултра-висока ефективност (33,7%), поставяйки основата за следващото поколение ултра-висока-ефективност фотоволтаична технология.

Техническият път на Longi се основава на кристални силиконови клетки и постига спектрална допълнение чрез подреждането на дизайна на перовскитни слоеве. По -конкретно, слоят Perovskite (лента от около 1,7 eV) е отговорен за абсорбирането на видимата светлина, докато кристалният силиконов слой (лента от 1,1 eV) улавя инфрачервена светлина. Двамата работят заедно, за да повишат ефективността на конверсия на слънчевата енергия до 34,85%. Ядрото на тази структура се крие в пробив на интерфейсно инженерство. Екипът на Longi разработи стратегия за пасивация с двойно слой. Чрез синергичния ефект на литиевия флуорид (LIF) и етилендиамин дийодид (EDAI) молекули, той ефективно потиска нерадиативната рекомбинация на интерфейса и оптимизира ефективността на преноса на носителя.

Струва си да се отбележи, че скоростта на итерация на Longi далеч надхвърля очакванията на индустрията: Ефективността надхвърли 33,9% през ноември 2023 г., се увеличи до 34,6% през юни 2024 г. и достигна нов максимум през април 2025 г. Тази „бърза итерация“ въздейства от неговата система за научноизследователска и развойна дейност на „Масово производство, R & D Generation and Reserve Generation“, както и за задълбочаване на сътрудничеството на AS AS AS AS AS AS AS AS DEPTH CLEEPTH СЪВЕТИ СЕ СЪЩЕСТВЕНО СОХОТИРАНЕ ИЗПЪЛНЕНИЕ, КАТО И ДОПЪЛНИТЕЛНО КЛЕДО СЪОБРАЖе Институт за енергийни изследвания и политехническия университет в Хонконг. Например, изследването на екипа на професор Ли Яуен от Университета на Суохоу на регулирането на стрес на решетката на Перовскит осигурява ключова подкрепа за подобряване на стабилността на батерията; Институтът за изследване на чистата енергия Huaneng допринесе за инженерния опит в подготовката на компоненти с големи райони и индустриалното приложение.

Пробив в тавана на ефективност

Теоретичната граница на ефективността на кристалните силиконо-пепескитни тандемни клетки е до 43%, далеч надвишаващи 29,4% от единичните кристални силициеви клетки. Ефективността на 34,85% на Longi е близо до 80% от тази теоретична стойност, оставяйки достатъчно място за последващи подобрения на технологиите. Ако тандема от троен кръв (като перовскит/кристален силиконов/перовскит) технологията узрява в бъдеще, се очаква ефективността да бъде допълнително увеличена до повече от 40%, напълно пренаписвайки пейзажа на конкуренцията на ефективността на фотоволтаичната индустрия.

Разрушителна оптимизация на структурата на разходите

Цената на силициевия материал на традиционните кристални силиконови клетки представлява около 40%, докато клетките на тандема могат да намалят цената на силициевия материал до по -малко от 20% чрез намаляване на дебелината на силициевите вафли (от 180 µm до по -малко от 100 μm) и увеличаване на производството на енергия на единица площ. В допълнение, процесът на подготовка на разтвора на слоя Perovskite (като например покритие и мастиленоструйно печат) консумира само 1/10 от енергията на кристалните силициеви клетки, като допълнително намалява производствените разходи. Изчислено е, че изравнената цена на електричеството (LCOE) на подредените клетки може да бъде намалена с 25% в сравнение с традиционните PERC клетки и има значителна конкурентоспособност в разпределените фотоволтаици, BIPV и други сценарии.

Освобождаване на ефекта на синергията на индустриалната верига

Технологичните пробиви на Longi ще ускорят зрелостта на индустриалната верига Perovskite. Например, TCO стъкло (прозрачен проводим оксид), като ключов материал за перовскитния слой, увеличи скоростта на локализацията си от 30% през 2023 г. на 70% през 2025 г.; Технологията за лазерно писане с голяма площ, разработена от Института за изследване на Huaneng Clean Energy, увеличи добива на модулите Perovskite от 85% на 95%. В допълнение, сътрудничеството на Longi с GCL-Poly Optoelectronics, Xianna Optoelectronics и други компании изгражда съвместна индустриална екология на „перовскит-кристален силиций“.

Въпреки че пробивът на ефективността е вълнуващ, комерсиализацията все още е изправена пред множество предизвикателства:

Стабилност и затруднено положение

Материалите Perovskite са чувствителни към вода, кислород, светлина и температура и нямат дългосрочна стабилност. Подредените клетки на Longi все още не са разкрили конкретни данни за живота, но индустрията обикновено вярва, че неговият T80 живот (времето, необходимо за ефективността да се разпадне до 80%), трябва да надвишава 5, 000 часа, за да отговаря на търговските изисквания. За да реши този проблем, Лонги може да е възприел следните технически пътища:

Пасивация на интерфейс: Например, стратегията за комплексиране на двойния гостоприемник, разработена от екипа на Джан Хонг от университета Фудан, може да удължи живота на клетките на Перовскит до 1,050 часа.

Технология за опаковане: Технологията за подобряване на графено-полимера на Института за изследване на чиста енергия Huaneng може да увеличи живота на модулите Perovskite до 3,670 часа.

Сложност на масовия производствен процес

Двусрочните тандемни клетки изискват прецизен контрол на съпоставянето на решетката и контакт на интерфейса между перовскитния слой и кристалния силиконов слой. Следните проблеми трябва да бъдат решени по време на масовото производство:

Еднообразност на тънките филми: Дебелината на слоя Perovskite трябва да бъде контролирана при 300-500 nm, а отклонението на дебелината трябва да бъде по -малко от 5%.

Process compatibility: There is a contradiction between the high-temperature process of crystalline silicon cells (>800 градуса) и приготвяне на ниска температура на перовскити (<150℃), and new materials such as low-temperature silver paste need to be developed.

Политика и несигурност на пазара

Въпреки че „14-ият петгодишен план“ на страната изброява Perovskites като ключови технологии, понастоящем липсват ясни политики за субсидиране и индустриални стандарти. В допълнение, системата за рециклиране на компонентите на Perovskite все още не е създадена и проблемите с замърсяването на оловото могат да причинят спорове за околната среда.

34,85% пробив на ефективността на Longi бележи скока на фотоволтаичната технология от „кристално доминиране на силиций“ до „подредена ера“. Този пробив е не само технологична победа, но и модел на съвместни иновации в индустриалната верига - материално изследване на университета Suzhou, инженерните възможности на Huaneng и дизайна на устройството на Hong Kong Polytechnic съставляват крайния камък на технологичните пробиви.

Гледайки напред, кристалните силиконо-пепескитни тандемни клетки ще прекроят индустриалния пейзаж в следните области:

Разпределени фотоволтаици:Неговият лек (тегло на модула<5 kg/㎡) and high power density (>400 w/㎡) Характеристиките ще насърчават избухването на BIPV, монтираните на превозните средства фотоволтаици и други сценарии.

Централизирани електроцентрали:Подобряването на ефективността може да намали професията на земята на единица площ, което е по -изгодно в райони с оскъдни ресурси на земята.

Изследване на космоса:Изследванията и разработването на гъвкави тандемни клетки могат да осигурят по -ефективни енергийни решения за дълбоки космически сонди.

Въпреки това, пътят към комерсиализацията все още трябва да пробие множество препятствия като стабилност, масово производство и подкрепа на политиката. Технологичният пробив на Longi посочи пътя към индустрията, но за да се постигне „революцията на Perovskite“, все още са необходими съвместни усилия на цялата индустриална верига. През следващите пет години фотоволтаичната индустрия ще доведе до двойната трансформация на технологичната итерация и индустриалната реконструкция, а 34,85% ефективността на Longi е отправна точка на тази трансформация.