Perovskiet-zonnecellen zijn zonnecellen die organische metaalhalide-halfgeleiders van het perovskiet-type gebruiken als lichtabsorberende materialen. Ze behoren tot de derde generatie zonnecellen, ook wel new concept zonnecellen genoemd.
Perovskiet werd als synthetisch materiaal voor het eerst uitgeprobeerd op het gebied van fotovoltaïsche energieopwekking in 2009. Sindsdien is het populair geworden vanwege zijn uitstekende prestaties, lage kosten en enorme commerciële waarde. De afgelopen jaren hebben de Universiteit van Oxford, het Zwitserse Federale Instituut voor Technologie in Lausanne, het Japanse Panasonic, Sharp, Toshiba en andere vooraanstaande wetenschappelijke onderzoeksinstellingen en grote multinationale bedrijven veel mankracht en materiële middelen geïnvesteerd om te streven naar zo snel mogelijk massaproductie. .
In februari 2017 brak Hangzhou Xianna Optoelectronics Technology Co., Ltd. voor het eerst het wereldefficiëntierecord van kleine perovskietmodules die Japan al lange tijd in handen had met een conversie-efficiëntie van 15,2%. Sindsdien behaalde het in mei en december van dat jaar het uitstekende resultaat van het breken van het wereldrecord drie keer in één jaar met een conversie-efficiëntie van 16% en 17,4%.
In 2022 gebruikten de onderzoeksgroep van professor Tan Hairen aan de School of Modern Engineering and Applied Sciences van de Universiteit van Nanjing en wetenschappers van de Universiteit van Oxford in het Verenigd Koninkrijk coatingprinten, vacuümdepositie en andere technologieën om de voorbereiding van volledig perovskiet tandem-fotovoltaïsche systemen met een groot oppervlak te realiseren. modules voor het eerst ter wereld. De stabiele foto-elektrische conversie-efficiëntie van deze module bedraagt maar liefst 21,7%, wat een nieuwe weg opent voor de massaproductie en commercialisering van perovskiet-tandemcellen met een groot oppervlak.
Op 11 mei 2024 introduceerde Shi Weixuan, adjunct-directeur van het kantoor van Hubei Optics Valley Laboratory, de voorbereiding van volledig perovskiet tandemzonnecellen op basis van industrieel compatibele technologie, waarmee 's werelds grootste door derden gecertificeerde efficiëntie van 28,8% werd bereikt. Op 23 mei had de volledig perovskiet-tandembatterij, ontwikkeld door Renshuo Solar en het onderzoeksteam van de Nanjing Universiteit, een steady-state foto-elektrische conversie-efficiëntie van 30,1%, waarmee een nieuwe geschiedenis werd geschreven in de ontwikkeling van menselijke fotovoltaïsche zonne-energie. Tegelijkertijd bevordert Renshuo Solar actief de industrialisatie van perovskiet single-junction-cellen en volledig perovskiet-tandemcellen, en de internationaal gezaghebbende gecertificeerde steady-state-efficiëntie van volledig perovskiet tandem-fotovoltaïsche modules met een groot oppervlak heeft 24,8% bereikt.
Het 'dual carbon'-doel en de energiezekerheid zijn belangrijke nationale strategische beslissingen, en het krachtig ontwikkelen van fotovoltaïsche technologie is van groot strategisch belang. De ontwikkeling van traditionele fotovoltaïsche technologie met één junctie heeft een theoretisch knelpunt bereikt, dus er is een dringende behoefte aan de ontwikkeling van nieuwe, ultra-efficiënte gestapelde fotovoltaïsche technologie. Hoewel de grootschalige productie en de langetermijnstabiliteit van perovskietzonnecellen in commerciële producten nog steeds worden onderzocht en verbeterd, zijn de productiekosten van perovskietzonnecellen relatief laag en is de conversie-efficiëntie in de loop der jaren toegenomen. Het is nog onbekend of ze in de toekomst de traditionele fotovoltaïsche zonne-energie zullen vervangen.
