أبحاث جديدة تلقي الضوء على نتائج تحققت من قبل شركات تصنيع رئيسية للخلايا الشمسية من نوع perovskite
قام فريق من الباحثين من الصين والولايات المتحدة بتلخيص حالة التسويق لعدة شركات تصنيع، بما في ذلك Saule Technologies و Solaronix و Panasonic و Toshiba و Utmolight و Wonder Solar و Kunshan GCL و Microquanta.
Image Source: ResearchGate
نشر فريق من الباحثين من جامعة نانجينج وجامعة نورث كارولينا في تشابل هيل مراجعة لتقدم تسويق الخلايا الشمسية أحادية الوصلة من نوع perovskite. وقاموا بتقييم جدوى التسويق بناءً على الركائز الثلاثة للكفاءة والاستقرار والتكلفة. كما تم إجراء تقييمات للبصمة الكربونية وإمكانية إعادة التدوير.
ترى مجموعة البحث أن قضية الاستقرار هي الأكثر إلحاحًا. وقال المؤلف الرئيسي بينغتشين تشو، يليه عن كثب الحاجة إلى تحسين معالجة الأفلام ذات المساحة الكبيرة.
بدأ الفريق بتحديد معايير مساحة جهاز لتعريفات مثل الخلية أو الوحدة. يلعب الحجم دورًا مهمًا عندما يتعلق الأمر بمناقشات الاستعداد للتسويق. الخلايا البحثية أو الخلايا بحجم المختبر هي الأصغر، وتُسمى الخلايا الصغيرة. يقل قياسها عن 1 سم². الخلايا التالية في الحجم هي الخلايا التي يبلغ قياسها من 1 سم² إلى 10 سم². تعتبر الوحدة الكبيرة أكثر من 14000 سم². الوحدات الفرعية والوحدات الصغيرة والوحدات القياسية.
ثم حدد الأكاديميون التطبيقات المحتملة والتحديات الرئيسية للتسويق. علاوة على ذلك، قاموا بمراجعة العمل الذي يتم القيام به للتغلب على التحديات، بما في ذلك استراتيجيات تصنيع أفلام عالية الجودة على مساحة كبيرة، وتحسين كفاءة تحويل الطاقة والاستقرار بشكل أكبر.
كما ناقشت المجموعة مطولا طرق ومواد التغليف، وطرق الترسيب القابلة للتطوير، واستراتيجيات تحسين جودة الفيلم وتطور التكلفة. وقال تشو، بعض أكثر الاكتشافات المفاجئة في المراجعة تتعلق بتحليل التكاليف وتقييمات دورة الحياة. وقام الفريق بتقييم سيناريوهات خفض التكلفة، بما في ذلك المقارنات والتوقعات بشأن تكلفة الكهرباء الموحدة (LCOE) لألواح السليكون perovskite-silicon.
وقال تشو، مشيرًا إلى حسابات استرداد الطاقة والبصمات الكربونية والمقارنات مع وحدات الخلايا الشمسية التقليدية، نتحدث عن التأثير البيئي، بما في ذلك مشاكل السمية، واحتياج الموارد في هذا القسم، ونقترح بعض استراتيجيات إعادة التدوير لتقليل هذا التأثير السلبي.
تتضمن الدراسة أيضًا ملخصات لحالة التسويق لعدة شركات تصنيع، مثل شركتي Saule Technologies و Solaronix ومقرها أوروبا، وشركتي Panasonic و Toshiba اليابانيتين، بالإضافة إلى شركات تصنيع perovskite الصينية Utmolight و Wonder Solar و Kunshan GCL و Microquanta.
عندما سُئل تشو عن كيفية تسريع صناعة الخلايا الشمسية لتسويق تقنية perovskite، اقترح أن يكون التعاون الوثيق بين الأوساط الأكاديمية والصناعة في المجالات الرئيسية يمكن أن يحدث فرقًا. على سبيل المثال، من خلال توفير أحدث منتجات البولي أوليفين المعدلة والمطاط البوتيل لأبحاث التغليف، بينما يمكن لمصنعي الخلايا توفير خلايا سيليكون قاعدية مخصصة.
يمكن للمصنعين مشاركة بيانات المعالجة غير السرية مع باحثي perovskite، مما سيساعد في البحث في تصنيع وحدات كبيرة، مما يتيح إدخالًا مبكرًا من موردي المعدات والمواد.
ويتوقع تشو في المستقبل أن يواصل مجتمع أبحاث perovskite تحسين استقرار الجهاز، مع التركيز على الظروف الواقعية لفهم وحل المشكلات المتعلقة بأشياء مثل التعرض الحراري والضوء والرطوبة.
