Longijeve dvojne tandem perovskitne sončne celice imajo učinkovitost 34,85%

Aprila 2025 je Longi sporočil, da so njene neodvisno razvito kristalno silicijevo-perovskit dvojno tandemsko sončno celico certificirali z nacionalnim laboratorijem za obnovljivo energijo (NREL) Združenih držav Amerike z učinkovitostjo pretvorbe moči 34,85%, kar je še enkrat podrlo globalni zapis te tehnološke poti. Ta preboj ne samo označuje vstop fotovoltaične tehnologije v novo obdobje "34%+", ampak tudi pomeni, da so se kristalne celice, zložene s silicijevo-perovskitom, uradno prelomile skozi mejo teoretične učinkovitosti eno-junkcijskih celic (33,7%), kar je postavilo temelje za naslednjo generacijo ultra-heffektivne fotovtične tehnologije.

Tehnična pot Longi temelji na kristalnih silicijevih celicah in dosega spektralno komplementarnost z oblikovanjem slojev perovskita. Konkretno, plast Perovskita (pasu približno 1,7 eV) je odgovoren za absorpcijo vidnega svetlobnega dela, medtem ko kristalna silicijeva plast (pas 1,1 eV) zajame infrardečo svetlobo. Oba stadelujeta pri povečanju učinkovitosti pretvorbe sončne energije na 34,85%. Jedro te strukture je v preboju vmesniškega inženiringa. Ekipa Longi je razvila dvoslojno strategijo prepletene pasivacije. S sinergističnim učinkom molekul litijevega fluorida (LIF) in etilendiamina diiodida (EDAI) učinkovito zavira neradiacijsko rekombinacijo na vmesniku in optimizira učinkovitost prenosa nosilca.

It is worth noting that LONGi's technology iteration speed far exceeds industry expectations: the efficiency exceeded 33.9% in November 2023, increased to 34.6% in June 2024, and reached a new high in April 2025. This "fast iteration" capability stems from its R&D system of "mass production generation, R&D generation, and reserve generation", as well as in-depth cooperation with institutions such as Soochow University, Huaneng Inštitut za raziskovanje čiste energije in Hong Kong Polytechnic University. Na primer, raziskava ekipe profesorja Li Yaowen na univerzi Soochow o Perovskite rešetki regulacije stresa zagotavlja ključno podporo za izboljšanje stabilnosti baterije; Inštitut za raziskave čiste energije Huaneng je prispeval inženirske izkušnje pri pripravi komponent velikih površin in industrijske uporabe.

Preboj v stropu učinkovitosti

Teoretična mejna učinkovitost kristalnih silicijevih tandemskih celic silicijevega perovskita znaša 43%, kar je daleč, kar presega 29,4% posameznih kristalnih silicijevih celic. Longijeva 34,85 -odstotna učinkovitost je blizu 80% te teoretične vrednosti, kar pušča dovolj prostora za nadaljnje nadgradnje tehnologije. Če se v prihodnosti zori trikrat-junkcijski tandem (na primer Perovskit/kristalni silicij/perovskit), se pričakuje, da se bo učinkovitost še povečala na več kot 40%, kar bo v celoti prepisovalo učinkovitost konkurenčne pokrajine fotovoltaične industrije.

Motena optimizacija strukture stroškov

Stroški silicijevega materiala tradicionalnih kristalnih silicijevih celic predstavljajo približno 40%, medtem ko tandemske celice lahko zmanjšajo stroške silicijevega materiala na manj kot 20% z zmanjšanjem debeline silicijevih rezin (z 180 μm na manj kot 100 μm) in povečajo proizvodnjo električne energije na enoto. Poleg tega postopek priprave raztopine perovskitne plasti (kot sta reza in tiskanje za brizganje) porabi le 1/10 energije kristalnih silicijevih celic, kar še dodatno zmanjša stroške proizvodnje. Ocenjujejo, da se lahko izravnani stroški električne energije (LCOE) zloženih celic zmanjšajo za 25% v primerjavi s tradicionalnimi celicami PERC in ima pomembno konkurenčnost pri porazdeljenih fotovoltaikih, BIPV in drugih scenarijih.

Sprostitev industrijskega verižnega sinergijskega učinka

Longijevi tehnološki preboji bodo pospešili zrelost industrijske verige Perovskite. Na primer, TCO steklo (prozoren prevodni oksid) je kot ključni material za plast Perovskita povečal stopnjo lokalizacije s 30% leta 2023 na 70% leta 2025; Laserska tehnologija za lasersko piskanje velikega območja, ki jo je razvil Inštitut za raziskavo čiste energije Huaneng, je povečala donos perovskitnih modulov z 85% na 95%. Poleg tega Longijevo sodelovanje z GCL-Poly Optoelectronics, Xianna Optoelectronics in drugimi podjetji gradi skupno industrijsko ekologijo "Perovskite-kristalnega silicija".

Čeprav je preboj učinkovitosti vznemirljiv, se komercializacija še vedno sooča z več izzivi:

Stabilnost in življenjsko ozko grlo

Perovskitni materiali so občutljivi na vodo, kisik, svetlobo in temperaturo in nimajo dolgoročne stabilnosti. Longijeve zložene celice še niso razkrile posebnih življenjskih podatkov, vendar industrija na splošno verjame, da mora njegova življenjska doba (čas, ki je potreben za učinkovitost, razpadanje na 80%), da preseže 5, 000 ure, da izpolnijo komercialne zahteve. Za rešitev te težave je Longi morda sprejel naslednje tehnične poti:

Pasivacija vmesnika: Na primer, strategija kompleksnosti dvojne gostitelje, ki jo je razvila ekipa Zhang Hong na univerzi Fudan, lahko podaljša življenje perovskitnih celic na 1.050 ur.

Tehnologija embalaže: Tehnologija izboljšanja grafensko-polimerov podjetja Huaneng Clean Energy Research Institute lahko poveča življenjsko dobo perovskitnih modulov na 3.670 ur.

Kompleksnost procesa množične proizvodnje

Dvojne terminalne tandemske celice zahtevajo natančen nadzor rantice ujemanja in stika vmesnika med plastjo perovskita in kristalnim silicijevim slojem. Med množično proizvodnjo je treba rešiti naslednje težave:

Enotnost tankega filma: Debelino plasti Perovskita je treba nadzorovati na 300-500 nm, odstopanje debeline pa je treba manj kot 5%.

Process compatibility: There is a contradiction between the high-temperature process of crystalline silicon cells (>800 stopinj) in nizkotemperaturna priprava perovskitov (<150℃), and new materials such as low-temperature silver paste need to be developed.

Politična in tržna negotovost

Čeprav "14. petletni načrt" države Perovskite navaja kot ključne tehnologije, trenutno primanjkuje jasnih politik subvencij in industrijskih standardov. Poleg tega sistem recikliranja za komponente Perovskita še ni vzpostavljen, vprašanja svinčene onesnaženja pa lahko povzročijo okoljske spore.

Longijeva 34,85 -odstotna učinkovitost preboj označuje skok fotonapetostne tehnologije od "kristalne silicijeve prevlade" do "zložene ere". Ta preboj ni le tehnološka zmaga, ampak tudi model skupnih inovacij v industrijski verigi - materialne raziskave univerze Suzhou, Huaneng -ove inženirske zmogljivosti in oblikovanje naprav Hong Kong Polytechnic je temeljni kamen tehnoloških prebojev.

Če pogledamo naprej, bodo kristalne tandemske celice silicijevega perovskita preoblikovale industrijsko pokrajino na naslednjih področjih:

Razdeljena fotovoltaika:Njegova lahka (teža modula<5 kg/㎡) and high power density (>400 w/㎡) Značilnosti bodo spodbudile izbruh BIPV, fotonapetosti, nameščenih na vozilih in drugih scenarijev.

Centralizirane elektrarne:Izboljšanje učinkovitosti lahko zmanjša okupacijo zemljišč na enoto, kar je na območjih s pomanjkljivimi zemljiškimi viri ugodnejše.

Raziskovanje vesolja:Raziskave in razvoj prilagodljivih tandemskih celic lahko zagotavljajo učinkovitejše energetske rešitve za globoke vesoljske sonde.

Vendar pa mora pot do komercializacije še vedno prebiti več ovir, kot so stabilnost, proces množične proizvodnje in podpora politike. Longiov tehnološki preboj je pokazal pot industriji, toda za dosego "Perovskite revolucije" so še vedno potrebna skupna prizadevanja celotne industrijske verige. V naslednjih petih letih bo fotovoltaična industrija spodbudila dvojno preobrazbo tehnološke iteracije in industrijske rekonstrukcije, Longijeva 34,85 -odstotna učinkovitost pa je izhodišče te preobrazbe.