فوٽووولٽڪ صنعت ۾، perovskite تازو سالن ۾ گرم مطالبو ۾ ڪيو ويو آهي. ان جو سبب اهو آهي ته اهو شمسي سيلز جي ميدان ۾ "پسند" طور سامهون آيو آهي ان جي منفرد حالتن جي ڪري. Calcium titanium معدنيات ۾ ڪيترائي شاندار فوٽووولٽڪ پراپرٽيز، سادو تيار ڪرڻ جو عمل، ۽ خام مال جي وسيع رينج ۽ گھڻي مقدار ۾ مواد آھي. ان کان سواء، perovskite به زميني پاور پلانٽ، هوائي اڏي، تعمير، wearable بجلي پيداوار ڊوائيسز ۽ ٻين ڪيترن ئي شعبن ۾ استعمال ڪري سگهجي ٿو.
21 مارچ تي، Ningde Times "calcium titanite سولر سيل ۽ ان جي تياري جو طريقو ۽ پاور ڊيوائس" جي پيٽنٽ لاءِ درخواست ڏني. تازن سالن ۾، گھريلو پاليسين ۽ قدمن جي حمايت سان، ڪلسيم-ٽائيٽينيم اوري صنعت، calcium-titanium ore شمسي سيلز جي نمائندگي ڪري، وڏي strides ڪئي آهي. پوء perovskite ڇا آهي؟ perovskite جي صنعتي ڪيئن آهي؟ ڪهڙا چئلينج اڃا تائين منهن ڏئي رهيا آهن؟ سائنس ۽ ٽيڪنالاجي روزاني جي رپورٽر لاڳاپيل ماهرن سان انٽرويو ڪيو.
Perovskite نه ته ڪلسيم ۽ نڪي ٽائيٽينيم آهي.
نام نهاد پرووسڪائٽس نه ته ڪلسيم آهن ۽ نه ٽائيٽينيم، پر هڪ عام اصطلاح ”سيرامڪ آڪسائيڊس“ جي طبقي لاءِ ساڳي ڪرسٽل ڍانچي سان، ماليڪيولر فارمولا ABX3 سان. A جو مطلب آهي ”وڏي ريڊيس ڪيشن“، ب لاءِ ”ميٽيل ڪيشن“ ۽ ايڪس لاءِ ”هالوجن انين“. A جو مطلب آهي ”وڏي ريڊيس ڪيشن“، بي جو مطلب آهي ”ميٽيل ڪيشن“ ۽ X جو مطلب آهي ”هالوجن انين“. اهي ٽي آئن مختلف عنصرن جي ترتيب سان يا انهن جي وچ ۾ فاصلي کي ترتيب ڏيڻ جي ذريعي ڪيتريون ئي حيرت انگيز جسماني ملڪيتن کي ظاهر ڪري سگھن ٿا، جن ۾ شامل آهن پر ان تائين محدود نه آهن موصليت، فيرو اليڪٽرڪ، اينٽي فيرومگنيٽزم، وشال مقناطيسي اثر وغيره.
"مادي جي بنيادي ساخت جي مطابق، پرووسڪائٽس تقريبن ٽن ڀاڱن ۾ ورهائي سگھجن ٿيون: پيچيده ڌاتو آڪسائيڊ پيرووسڪائٽس، نامياتي هائبرڊ پرووسڪائٽس، ۽ غير نامياتي هالوجن ٿيل پيرووسڪائٽس." نانڪائي يونيورسٽي جي اسڪول آف اليڪٽرڪ انفارميشن اينڊ آپٽيڪل انجنيئرنگ ۾ پروفيسر لوو جِنگشن، متعارف ڪرايو ته ڪلسيم ٽائٽانائٽس هاڻي فوٽو وولٽيڪس ۾ استعمال ٿين ٿيون، عام طور تي ٻه آهن.
perovskite ڪيترن ئي شعبن ۾ استعمال ڪري سگهجي ٿو جهڙوڪ زميني پاور پلانٽ، ايرو اسپيس، تعمير، ۽ wearable پاور پيداوار ڊوائيسز. انھن مان، photovoltaic ميدان perovskite جي مکيه درخواست علائقي آهي. Calcium titanite ڍانچو انتهائي ڊيزائن لائق آهن ۽ تمام سٺو فوٽووولٽڪ ڪارڪردگي آهي، جيڪو تازو سالن ۾ فوٽووولٽڪ فيلڊ ۾ هڪ مشهور تحقيقي هدايت آهي.
perovskite جي صنعتي تيزيء سان آهي، ۽ گهريلو ادارا ترتيب لاء مقابلو ڪري رهيا آهن. اهو ٻڌايو ويو آهي ته پهرين 5,000 ٽڪرا ڪيلشيم ٽائيٽينيم آرڪ ماڊلز Hangzhou Fina Photoelectric Technology Co., Ltd کان موڪليا ويا. Renshuo Photovoltaic (Suzhou) Co., Ltd. دنيا جي سڀ کان وڏي 150 ميگاواٽ مڪمل ڪيلشيم ٽائيٽينيم آرڪ لاميٽ ٿيل پائلٽ لائن جي تعمير کي پڻ تيز ڪري رهي آهي. Kunshan GCL Photoelectric Materials Co. Ltd. 150 MW calcium-titanium ore photovoltaic module جي پيداوار واري لائن مڪمل ڪئي وئي آهي ۽ ڊسمبر 2022 ۾ آپريشن ۾ رکيل آهي، ۽ سالياني پيداوار جي قيمت 300 ملين يوآن تائين پهچي سگهي ٿي پيداوار تائين پهچڻ کان پوء.
Calcium titanium معدنيات photovoltaic صنعت ۾ پڌرو فائدا آهن
فوٽووولٽڪ صنعت ۾، perovskite تازو سالن ۾ گرم مطالبو ۾ ڪيو ويو آهي. ان جو سبب اهو آهي ته اهو شمسي سيلز جي ميدان ۾ "پسند" طور سامهون آيو آهي ان جي پنهنجي منفرد حالتن جي ڪري.
"پهرين، perovskite ۾ ڪيتريون ئي شاندار آپٽ اليڪٽرانڪ خاصيتون آهن، جهڙوڪ ايڊجسٽبل بينڊ گپ، اعلي جذب جي گنجائش، گهٽ exciton پابند توانائي، اعلي ڪيريئر متحرڪ، اعلي خرابي رواداري، وغيره. ٻيو، perovskite جي تياري جو عمل سادو آهي ۽ شفافيت حاصل ڪري سگهي ٿو، الٽرا-لائيٽنيس، الٽرا-ٿلهي، لچڪدار، وغيره. آخر ۾، perovskite خام مال وڏي پئماني تي دستياب ۽ گهڻائي آهي. Luo Jingshan متعارف ڪرايو. ۽ perovskite جي تياري به خام مال جي نسبتا گهٽ پاڪائي جي ضرورت آهي.
هن وقت، PV فيلڊ سلکان تي ٻڌل شمسي سيلز جو هڪ وڏو تعداد استعمال ڪري ٿو، جن کي ورهائي سگهجي ٿو monocrystalline silicon، polycrystalline silicon، ۽ amorphous silicon سولر سيلز. نظرياتي ڦوٽو اليڪٽرڪ تبادلي جو قطب ڪرسٽل سلڪون سيلز جو 29.4٪ آهي، ۽ موجوده ليبارٽري ماحول جي وڌ ۾ وڌ 26.7٪ تائين پهچي سگهي ٿو، جيڪو تبادلي جي ڇت جي تمام ويجهو آهي؛ اهو اڳڪٿي ڪري سگهجي ٿو ته ٽيڪنالاجي بهتري جو حد کان گهٽ فائدو پڻ ننڍو ۽ ننڍو ٿيندو. ان جي ابتڙ، perovskite سيلز جي photovoltaic تبادلي جي ڪارڪردگي 33٪ جي هڪ اعلي نظرياتي قطب قدر آهي، ۽ جيڪڏهن ٻه perovskite سيلز کي مٿي ۽ هيٺ گڏ ڪيو وڃي، نظرياتي تبادلي جي ڪارڪردگي 45٪ تائين پهچي سگهي ٿي.
"ڪارڪردگي" جي اضافي ۾، ٻيو اهم عنصر "قيمت" آهي. مثال طور، ٿلهي فلم بيٽرين جي پهرين نسل جي قيمت ۾ گهٽتائي نه اچڻ جو سبب اهو آهي ته ڪيڊميم ۽ گيليم جا ذخيرا، جيڪي زمين تي ناياب عنصر آهن، تمام ننڍا آهن، ۽ نتيجي طور، صنعت وڌيڪ ترقي ڪئي. آهي، جيتري گهرج، اوتري وڌيڪ پيداوار جي قيمت، ۽ اهو ڪڏهن به مکيه پيداوار نه بڻجي سگهيو آهي. perovskite جي خام مال زمين تي وڏي مقدار ۾ ورهايل آهن، ۽ قيمت به تمام سستو آهي.
ان کان علاوه، ڪلسيم-ٽائيٽينيم آرڪ ڪوٽنگ جي ٿلهي calcium-titanium بيٽرين لاء صرف چند سو نانو ميٽر آهي، اٽڪل 1/500 هين سلڪون ويفرز جي، جنهن جو مطلب آهي ته مواد جي گهرج تمام گهٽ آهي. مثال طور، ڪرسٽل سلڪون سيلز لاء سلکان مواد جي موجوده عالمي طلب تقريبا 500,000 ٽن في سال آهي، ۽ جيڪڏهن انهن سڀني کي perovskite سيلز سان تبديل ڪيو وڃي، صرف اٽڪل 1,000 ٽين perovskite جي ضرورت پوندي.
پيداواري خرچن جي لحاظ کان، ڪرسٽل سلڪون سيلن کي سلڪون صاف ڪرڻ جي ضرورت آهي 99.9999٪ تائين، تنهنڪري سلڪون کي 1400 درجا سينٽيگريڊ تائين گرم ڪيو وڃي، مائع ۾ پگھلجي، گول رنڊن ۽ سلائسن ۾ ٺاهيو وڃي، ۽ پوء سيلز ۾ گڏ ڪيو وڃي، گهٽ ۾ گهٽ چار ڪارخانن ۽ ٻن ڪارخانن سان. ٽن ڏينهن جي وچ ۾، ۽ وڌيڪ توانائي واپرائڻ. ان جي ابتڙ، perovskite سيلز جي پيداوار لاء، اهو صرف ضروري آهي ته perovskite بنيادي مائع کي سبسٽريٽ تي لاڳو ڪيو وڃي ۽ پوء ڪرسٽلائيزيشن جو انتظار ڪريو. سڄي عمل ۾ صرف گلاس، چپپڻ واري فلم، پرووسڪائٽ ۽ ڪيميائي مواد شامل آهن، ۽ هڪ ڪارخاني ۾ مڪمل ٿي سگهي ٿو، ۽ سڄي عمل ۾ صرف 45 منٽ لڳن ٿا.
"Perovskite مان تيار ڪيل شمسي سيلز ۾ شاندار فوٽو اليڪٽرڪ تبادلي جي ڪارڪردگي آهي، جيڪا هن اسٽيج تي 25.7٪ تائين پهچي چڪي آهي، ۽ مستقبل ۾ روايتي سلکان تي ٻڌل شمسي سيلز کي تبديل ڪري سگھي ٿو ته جيئن تجارتي مکيه وهڪرو بڻجي وڃي." Luo Jingshan چيو.
صنعتي ترقيءَ لاءِ ٽي اهم مسئلا حل ٿيڻ گهرجن
چالڪوائٽ جي صنعتي ترقي ۾، ماڻهن کي اڃا تائين 3 مسئلن کي حل ڪرڻ جي ضرورت آهي، يعني چالڪوائٽ جي ڊگهي مدت جي استحڪام، وڏي علائقي جي تياري ۽ ليڊ جي زهر.
پهريون، perovskite ماحول جي لحاظ کان تمام حساس آهي، ۽ عنصر جهڙوڪ درجه حرارت، نمي، روشني، ۽ سرڪٽ لوڊ پيرووڪائٽ جي خراب ٿيڻ ۽ سيل جي ڪارڪردگي جي گھٽتائي جي ڪري سگھي ٿو. في الحال اڪثر ليبارٽري perovskite ماڊلز IEC 61215 بين الاقوامي معيار سان ملن ٿا فوٽووولٽڪ پراڊڪٽس لاءِ، ۽ نه ئي اهي 10-20 سالن جي حياتيءَ تائين سلکان سولر سيلز تائين پهچن ٿا، تنهن ڪري پيرووڪائٽ جي قيمت اڃا تائين روايتي فوٽووولٽڪ فيلڊ ۾ فائديمند نه آهي. ان کان علاوه، perovskite ۽ ان جي ڊوائيسز جي تباهي واري ميڪانيزم تمام پيچيده آهي، ۽ فيلڊ ۾ عمل جي ڪا به واضح ڄاڻ ناهي، ۽ نه ئي ڪو گڏيل مقداري معيار آهي، جيڪو استحڪام جي تحقيق لاء نقصانڪار آهي.
ٻيو اهم مسئلو اهو آهي ته انهن کي وڏي پيماني تي ڪيئن تيار ڪجي. في الحال، جڏهن ڊوائيس جي اصلاح جي مطالعي کي ليبارٽري ۾ ڪيو ويندو آهي، استعمال ٿيل ڊوائيسز جو مؤثر روشني وارو علائقو عام طور تي 1 cm2 کان گهٽ آهي، ۽ جڏهن اهو وڏي پيماني تي اجزاء جي تجارتي ايپليڪيشن اسٽيج تي اچي ٿو، ليبارٽري جي تياري جي طريقن کي بهتر ڪرڻ جي ضرورت آهي. يا تبديل ڪيو ويو. مکيه طريقا هن وقت وڏي ايراضيءَ واري پرووسڪائٽ فلمن جي تياري تي لاڳو ٿين ٿا حل جو طريقو ۽ ويڪيوم evaporation جو طريقو. حل جي طريقي ۾، اڳوڻن حل جي ڪنسنٽريشن ۽ تناسب، محلول جو قسم، ۽ اسٽوريج جو وقت، پرووسڪائٽ فلمن جي معيار تي وڏو اثر پوي ٿو. ويڪيوم evaporation طريقو سٺو معيار تيار ڪري ٿو ۽ perovskite فلمن جي قابل ڪنٽرول ذخيرو، پر اهو ٻيهر ڏکيو آهي ته اڳوڻن ۽ ذيلي ذخيرو جي وچ ۾ سٺو رابطو حاصل ڪرڻ. ان کان سواء، ڇاڪاڻ ته perovskite ڊيوائس جي چارج ٽرانسپورٽ پرت پڻ وڏي علائقي ۾ تيار ڪرڻ جي ضرورت آهي، صنعتي پيداوار ۾ هر پرت جي مسلسل ذخيرو سان هڪ پيداوار لائن قائم ڪرڻ جي ضرورت آهي. مجموعي طور تي، وڏي ايراضيءَ جي تياري جو عمل پيروسڪائيٽ پتلي فلمن جي اڃا به وڌيڪ اصلاح جي ضرورت آهي.
آخرڪار، ليڊ جي زهر پڻ هڪ ڳڻتي جو مسئلو آهي. هاڻوڪي اعليٰ ڪارڪردگيءَ واري پرووسڪائيٽ ڊوائيسز جي عمر جي عمل دوران، پيرووڪائٽ آزاد ليڊ آئنز ۽ ليڊ مونومر پيدا ڪرڻ لاءِ ختم ٿي ويندا، جيڪي انساني جسم ۾ داخل ٿيڻ کان پوءِ صحت لاءِ خطرناڪ هوندا.
Luo Jingshan يقين رکي ٿو ته استحڪام جهڙوڪ مسئلا ڊوائيس پيڪنگنگ ذريعي حل ڪري سگهجي ٿو. "جيڪڏهن مستقبل ۾، اهي ٻه مسئلا حل ٿي ويا آهن، اتي هڪ پختو تيار ڪرڻ وارو عمل پڻ آهي، پرووسڪائٽ ڊوائيسز کي پارسي شيشي ۾ پڻ ٺاهي سگھي ٿو يا عمارتن جي مٿاڇري تي فوٽووولٽڪ عمارت جي انضمام کي حاصل ڪرڻ لاء، يا ايئر اسپيس لاء لچڪدار فولڊ ڊوائيسز ۾ ٺاهيو وڃي ٿو. ٻين شعبن، ته جيئن پاڻي ۽ آڪسيجن ماحول کان سواء خلا ۾ perovskite وڌ ۾ وڌ ڪردار ادا ڪرڻ لاء. Luo Jingshan perovskite جي مستقبل جي باري ۾ يقين آهي.
پوسٽ جو وقت: اپريل-15-2023