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Oxford PV yuav dhau los ua thawj lub tuam txhab muag perovskite-silicon-based hnub ci hlwb rau cov chaw muag khoom nyob sab hauv tsev nyob rau xyoo tom ntej.
Oxford PV ua haujlwm lub tswv yim "tandem" hauv kev ua yeeb yaj kiab nyias ntawm perovskite yog thov rau lub tshuab ua kom nrov silicon ntawm lub xov tooj ntawm tes (Credit: Oxford PV)
Oxford PV, uas piav qhia nws tus kheej li "lub tuam txhab perovskite", npaj yuav los ua lub luag haujlwm tseem ceeb hauv qhov nws pom tias lub hnub ci hluav taws xob ua hluav taws xob yav tom ntej txhua hnub.James Varley, tus kws sau ntawv rau lub xov xwm Modern Power Systems, ua tibzoo saib seb tuam txhab lag luam kom ncav cuag lub hom phiaj ntawd.
Lwm xyoo, yog tias txhua yam mus rau kev npaj, Oxford PV yuav dhau los ua thawj lub tuam txhab muag perovskite-silicon-based hnub ci hlwb rau cov chaw muag khoom nyob sab hauv tsev. Lawv yuav muaj qhov ua tau zoo ntawm kev ua si-hloov kev ua haujlwm, kwv yees li 20% siab dua li cov cuab yeej tam sim no, silicon-tsuas hlwb.
Oxford PV ua haujlwm lub tswv yim "tandem" hauv kev ua yeeb yaj kiab nyias ntawm perovskite yog thov rau cov xov tooj ntawm cov xov tooj roj (lossis hauv qab) ntawm tes (cov perovskite tuab yog li 1 / 200th ntawm qhov ntawm lub silicon).
Lub tswv yim ntawm lub tswv yim no txhim kho lub peev xwm los ntes qee qhov tshwj xeeb ntawm lub hnub ci spectrum, tshwj xeeb tshaj yog thaum lub siab-zog, xiav kawg, lub ntsiab lus hais tias lub perovskite-on-silicon tandem cell muaj theoretical efficiency txwv ntawm 43% vs 29% rau silicon nkaus xwb hlwb.
Hauv kev coj ua, qhov nruab nrab ntawm kev ua tau zoo ntawm thaj chaw ntawm silicon PV tau tsim rau hnub tim yog nyob rau hauv thaj tsam li ntawm 15-20%, thaum lub ntiaj teb "tiag tiag" qhov siab tshaj plaws rau silicon yog kwv yees li 26%.
Kev lag luam thaum ntxov tsim tawm ntawm Oxford PV tandem lub hlwb yuav tsum ua kom tiav qhov txiaj ntsig ntawm kwv yees li 27% thaum pib, tab sis lub tuam txhab cia siab tias yuav txhim kho khov kho raws li cov cuab yeej thev naus laus zis tsim hauv xyoo tom ntej. CEO Frank Averdung hais tias, “Peb muaj txoj kev qhia meej txog kev siv cov tshuab no dhau 30%,”
Dr Chris Case, CTO ntawm Oxford PV, sau tseg tias txij xyoo 2014, thaum lub tuam txhab txiav txim siab los ua tshwj xeeb rau perovskite-Si tandem, nws tau ua kom lub chaw ua haujlwm tau zoo ntawm nws lub hnub ci ntawm thaj tsam los ntawm ib feem pua taw tes rau ib xyoos nyob rau nruab nrab thiab muaj ib txog kev thiab theoretical lub hauv paus los txuas ntxiv txhim kho cov thev naus laus zis no txhua txoj kev mus rau qhov siab 30s.
Ib lub chaw soj ntsuam siv lub thev naus laus zis Oxford PV tau ua tiav 29,52% (raws li tau ntawv pov thawj los ntawm Asmeskas Lub Tebchaws Kev Tshawb Fawb Lub Zog Kev Ntsuas Hluav Taws Xob), cov ntaub ntawv pov thawj hauv ntiaj teb rau perovskite-Si tandem cellsand kuj tseem zoo dua li ib qhov kev tshawb fawb ntawm tes (rau cov ntaub ntawv tam sim no, 29.2%, yog muaj los ntawm lub xov tooj ntawm tes ua haujlwm GaAs).
Perovskite tau pom thawj zaug hauv nws qhov tshwm sim hauv cov ntxhia (CaTiO3) xyoo 1839 (xwm txheej tib lub xyoo uas cov nyhuv photovoltaic tau pom thawj zaug, Chris Cov ntsiab lus tawm). Tab sis nws tsuas yog nyob hauv kaum xyoo dhau los los yog kom qhov peev xwm loj ntawm cov hluavtaws perovskites yog cov khoom siv rau cov hnub ci hlwb tau lees paub tag nrho.
Prof Henry Snaith, uas koom nrog Oxford PV hauv xyoo 2010 los ua kev lag luam rau lub hnub ci hloov pauv los ntawm nws lub chaw kuaj mob hauv University of Oxford (thiab yog lub tuam txhab tus thawj coj saib xyuas kev tshawb fawb), tau ua lub luag haujlwm tseem ceeb hauv qhov no, tshwj xeeb los ntawm cov ntawv luam tawm hauv Science hauv xyoo 2012, piav qhia txog kev tuaj yeem nyob rau hauv lub xeev lub hnub ci cell xov tooj thev naus laus zis siv hlau ua haujlwm halide perovskite.
Kev nce qib 10 xyoo dhau los tau ua tiav tau txais txiaj ntsig sai thiab perovskites tau txais kev nyiam nce hauv thaj chaw hnub ci.
Zoo li txhua yam khoom siv hauv cov ntawv thov ntawm hnub ci, perovskites - rau cov tshuaj uas cov tshuaj feem ntau yog ABX3, qhov twg A thiab B yog cations thiab X yog qhov anion - yog semi-conductors.
Chris Case ntseeg hais tias "Perovskites yuav pom qhov zoo ntawm cov duab thaij hluav taws xob thiab cov khoom siv hluav taws xob rau 50-100 xyoo tom ntej," "Nws yog qhov khoom ntawd zoo kawg li."
Los ntawm cov ntaub ntawv kev tshawb fawb pom pom, "muaj qhov tsis sib xws, vim li cas nws thiaj li zoo," nws hais ntxiv. “Txhua lub ib qho me me ais yog tsom raws li cov txheej ntawm octahedra uas tau khij rau txhua tus ntxiv, thiab sib ntswg. Qhov kev sib tw ntawd tso cai rau 'anomalous' siab photocurrent diffusion, thiab qhov ntawd zoo nkauj ntau qhov tshwj xeeb rau cov qauv no, thiab tib neeg tau siv cov khoom no ... Cov khoom no zoo heev, nws tsis txaus ntseeg pauv. "
Tsis tas li, cov ntaub ntawv siv rau cov hluavtaws perovskites muaj ntau heev, thiab tus nqi siv rau ib chav ntawm cov zis muaj tsawg heev. Case hais tias, "Los ntawm cov peev txheej pom, cov cuab yeej thev naus laus zis muaj peev xwm tshaj tawm rau ntau qib TW,"
Thiab ntxiv rau pom cov ntaub ntawv ua haujlwm zoo, lub hlwb thiab cov qauv siv Oxford PV thev naus laus zis kuj "dhau mus ntsuas qhov kev lag luam sab nrauv-kev ntseeg siab los ntawm International Electrotechnical Commission," nws hais ntxiv.
Txoj kev mus rau kev lag luam
"Tus kws tshawb fawb tau ua tiav lawv txoj haujlwm," Frank Averdung hais tias. “Lawv tau txheeb xyuas cov khoom siv. Lawv tau ua tus qauv. Lawv tau ua haujlwm ntawm kev ua kom nws ruaj khov thiab tau hais txog kev txhawj xeeb txog kev siv zog thiab lub neej. Cov lus nug peb yuav tsum paub lo lus teb tam sim no yog: peb yuav ua li cas ua lag luam rau nws tau? ”
Qhov kev sib tw yog ib qho uas tau ntsib los ntawm zoo nkauj npaum li txhua pib nrog txhua yam tshiab, nws hais. “Koj muaj kev ua lag luam tsim. Koj tau tsim cov neeg ua lag luam. Koj muaj qee yam zoo dua. Tab sis koj yuav ua li cas thiaj li tau txais neeg los puag nws? Koj yuav ua kom nws tshwm sim tau li cas? ”
Raws li nws cov ntsiab lus, cov neeg tsim muaj cov khoom lag luam ntau ntau-lab daus las thiab lawv tau nqis peev ntau txhiab lab daus las rau hauv cov khoom tsim kho vaj tse. "Puas yog lawv xav tau tag nrho qhov ntawd thiab ua tej yam tshiab?" nug Averdung.
Qhov xov xwm zoo yog Oxford PV tandem thev naus laus zis, nrog silicon ua lub hauv paus xov tooj, tsis tas yuav muaj kev sib cav ntawm kev tsim cov tshuab tam sim no thiab "tsis cuam tshuam kev lag luam", thiab qhov no yog qhov txiaj ntsig loj.
"Thaum peb tso cov nyias zaj duab xis perovskite ntawm lub xovtooj ntawm silicon 'thawj', nws tseem muaj cov qauv zoo li qub thiab tseem zoo li siv cov Si ntawm tes, tab sis cov zis hluav taws xob tau siab dua," Averdung hais tias. “Koj tuaj yeem siv tib qho cuab yeej thiab ntxig lawv rau tib qho qauv. Lub vaj huam sib luag loj yog tib yam. Txhua yam zoo ib yam. Tab sis koj tau txais ntau zog tawm. "
Hais txog qhov pom nws tus neeg siv kawg yuav tsis pom tias muaj qhov sib txawv, tshwj tsis yog nws yuav "saib rau qhov zoo me ntsis", nws hais ntxiv.
Nyob rau xyoo 2015, Oxford PV qhia tias lub tsev pheeb suab tandem muaj peev xwm ua tau, tab sis xav tau "coj nws mus rau hauv daim ntawv foos xav tau", yog li xav tau sim cov kab sim lossis "siv lub Hoobkas".
Tsuas yog cov chaw zoo li no tau pom hauv Brandenburg ib qho chaw ua si Havel, Lub Tebchaws Yelemees, thiab xav tau hauv xyoo 2016. , ”Hais tias Averdung.
"Lub luag haujlwm ntawm cov kab sim tau tseem, thiab tseem yog, qhov ua tau zoo tshaj plaws kev tsim khoom, ntsuas txhua qhov kev tshwm sim los ntawm Oxford lab thiab ua kom lawv dhau los ua cov qauv-ntsuas-paub thiab ua tiav kev lag luam-tus qauv kuaj kom paub tseeb tias lub hlwb ua tiav qhov yuav tsum tau ua kev ntseeg tau thiab ruaj khov ntev, thiab ua tau raws li kev lag luam xav tau. "
Rau qee xyoo, Oxford PV ua haujlwm nrog kev sib koom tes sib koom ua ke, lub tuam txhab loj heev hauv kev lag luam photovoltaics, "qhia qhov tseeb rau peb tias kev lag luam yuav xav tau dab tsi", hais Averdung.
Tab sis xyoo 2018, nws hais ntxiv tias "txhua yam uas tau hloov pauv", thiab lub tuam txhab tau txiav txim siab "txoj kev zoo tshaj plaws thiab nrawm tshaj plaws rau kev ua lag luam thev naus laus zis yuav tsum ua nws tus kheej, ua rau peb kom txhua txoj kev hloov ntawm cov thev naus laus zis tswj hwm peb tuaj yeem paub tseeb tias cov khoom lag luam, thaum nws tuaj rau kev ua lag luam tau zoo tag nrho rau cov neeg siv khoom xav tau ”.
Qhov no yuav tsum muaj lub tuam txhab los nrhiav cov tub ua lag luam uas yuav tso nyiaj rau nws, ua rau nws teeb tsa kev lag luam. "Peb tau muaj hmoo", hais tias Averdung, raws li ib tug xov tooj ntawm cov neeg ua lag luam txhawb nqa tau pom. Lub tuam txhab cov koom nrog loj tam sim no suav nrog Equinor, Kev Cai& Cov Lag Luam Tseem Ceeb, Goldwind thiab Meyer-Burger.
Cov nyiaj tau muab tso rau hauv lub tuam txhab los ntawm cov tub ua lag luam ua rau nws muaj peev xwm txhim kho Brandenburg lub Hoobkas tau dhau los thiab, ntxiv rau cov kev sim uas twb muaj lawm, tsim tag nrho cov tandem cell manufacturing kab hauv qhov sib txawv ntawm qhov chaw.
Qhov no yuav yog lub ntiaj teb thawj ntim tsim kab rau perovskite-on-silicon tandem hnub ci hlwb thiab cia siab tias yuav ua tiav qhov pib phiaj xwm muaj peev xwm ntawm 100 megawatts (MW) nyob ib ncig ntawm Q2 xyoo tom ntej.
Lub hlwb raug muag rau cov tsim qauv (kev npaj twb tau nyob hauv qhov chaw lawm), thiab thawj lub hom phiaj kev ua lag luam yog tus nqi "hwm" chaw nyob hauv cov tuam tsev siab. Hauv ntu ntawm kev ua lag luam no, thaj chaw yog qhov txwv tseem ceeb thiab lub zog ntau ntxiv muab los ntawm Oxford PV tandem cell yog tshwj xeeb zoo nkauj.
Nrog rau ntau qhov hluav taws xob tsim hluav taws xob dhau lub installation lub neej, muaj kev txaus siab them tus nqi ntau rau cov qib siab siv hluav taws xob, Oxford PV ntseeg.
Averdung taw tawm cov nuj nqis ntawm lub hlwb suav rau tus nqi me me ntawm cov nuj nqis nqi ntawm lub tsev nyob sab nrauv txheej txheem kev txhim kho PV, yog li tus nqi ntawm tes muaj tsuas yog muaj feem me me ntawm kev lag luam tag nrho piv nrog cov txiaj ntsig ntawm cov txiaj ntsig nce ntxiv.
Rau lub gigafactory
Kev 100-MW kev tsim khoom, thiab cov chaw tsim hluav taws xob chaw lag luam nyob sab hauv tsev, tau pom tias nyuam qhuav pib. Oxford PV lub zeem muag yog lub ntiaj teb hluav taws xob nrog perovskites uas yog lub tshuab thev naus laus zis hnub ci. Nws cia siab tias lub tuam txhab qhov nyiaj tau los tshiab tshaj plaws yuav muab nws "txoj hauv kev los npaj cov kauj ruam tom ntej, uas yog" gigafactory ", hais tias Averdung.
Nws cia siab tias yuav muaj 2 gigawatts (GW) ntawm cov peev txheej ntau lawm hauv kev ua haujlwm los ntawm qhov kawg ntawm 2024 lossis qhov chaw nyob ntawd, thiab tom qab ntawd ntxiv 2GW ib xyoos, nce mus txog ntau dua 10GW los ntawm qhov kawg ntawm lub xyoo caum.
Thaum pib, lub hom phiaj kev ua lag luam yog, raws li tau sau tseg, tus nqi chaw nyob zoo ntawm lub ru tsev, tab sis "qhov no yuav hloov pauv thaum peb nkag mus rau GW nplai ntau lawm, tom qab ntawd peb yuav muaj peev xwm hais txog, ntxiv rau, kev lag luam me me nqov ntawm kev lag luam", hais tias Averdung , thiab "kom sai li peb hloov mus rau 5GW thiab dhau mus, kev siv hluav taws xob ntau yog tsis ncav cuag".
Ntawm cov nqi hluav taws xob-teev, "nws yog txhua yam txog LCOE", nws hais tias, "piv txwv tias tus nqi ntawm koj thaj av yog tus tswj tau", thiab ntawm 5-GW cov peev xwm tsim tawm "peb lub LCOE yuav muaj kev sib tw ntau dua li lwm tus, tab sis qhov ntawd yuav siv ob peb xyoos, tau kawg ”.
Thaum kawg "peb npaj los ua ib tus neeg tseem ceeb hauv kev thaij duab", hais Averdung. Thiab ua kom zoo li cas Chris Case hu ua "khawv koob" ntawm perovskites tuaj yeem ua pov thawj los ua tus yuam sij rau kev ua tiav ntawm qhov kev xav ntawd.
