لانگ کے ڈبل اینڈ ٹینڈم پیرووسکائٹ شمسی خلیوں کی کارکردگی 34.85 ٪ ہے

اپریل 2025 میں ، لونگی نے اعلان کیا کہ اس کے آزادانہ طور پر تیار کردہ کرسٹل سلیکن-پرووسکائٹ ڈبل اینڈ ٹینڈم شمسی خلیوں کو ریاستہائے متحدہ کی قومی قابل تجدید توانائی لیبارٹری (NREL) کے ذریعہ تصدیق کی گئی تھی ، جس میں بجلی کے تبادلوں کی کارکردگی 34.85 ٪ تھی ، جس نے ایک بار پھر اس ٹکنالوجی کے راستے کا عالمی ریکارڈ توڑ دیا۔ یہ پیشرفت نہ صرف "34 ٪+" کے ایک نئے دور میں فوٹو وولٹک ٹکنالوجی کے داخلے کی نشاندہی کرتی ہے ، بلکہ اس کا مطلب یہ بھی ہے کہ کرسٹل لائن سلیکن-پرووسکائٹ سجا دیئے گئے خلیوں نے باضابطہ طور پر واحد جنکشن خلیوں (33.7 ٪) کی نظریاتی کارکردگی کی حد کو توڑ دیا ہے ، جس سے انتہائی پرفارمنس فوٹو وولٹائک کی اگلی نسل کی بنیاد رکھی گئی ہے۔

لانگ کا تکنیکی راستہ کرسٹل لائن سلیکن خلیوں پر مبنی ہے ، اور پیرووسکائٹ پرتوں کے اسٹیکنگ ڈیزائن کے ذریعہ ورنکرم تکمیلیت کو حاصل کرتا ہے۔ خاص طور پر ، پیرووسکائٹ پرت (تقریبا 1.7 ای وی کی بینڈ گیپ) مرئی روشنی والے حصے کو جذب کرنے کے لئے ذمہ دار ہے ، جبکہ کرسٹل لائن سلیکن پرت (1.1 ای وی کی بینڈ گیپ) اورکت روشنی کو پکڑتی ہے۔ شمسی توانائی کے تبادلوں کی کارکردگی کو 34.85 ٪ تک بڑھانے کے لئے دونوں مل کر کام کرتے ہیں۔ اس ڈھانچے کا بنیادی حصہ انٹرفیس انجینئرنگ کی پیشرفت میں ہے۔ لونگی ٹیم نے ڈبل پرت سے باہمی مداخلت کی حکمت عملی تیار کی ہے۔ لتیم فلورائڈ (LIF) اور ایتھیلینیڈیمین ڈائیوڈائڈ (EDAI) انووں کے ہم آہنگی اثر کے ذریعے ، یہ انٹرفیس میں غیر ریڈی ایٹیو بحالی کو مؤثر طریقے سے دباتا ہے اور کیریئر کی منتقلی کی کارکردگی کو بہتر بناتا ہے۔

یہ بات قابل غور ہے کہ لونگی کی ٹکنالوجی کی تکرار کی رفتار صنعت کی توقعات سے کہیں زیادہ ہے: نومبر 2023 میں یہ کارکردگی 33.9 فیصد سے تجاوز کر گئی ، جون 2024 میں بڑھ کر 34.6 فیصد ہوگئی ، اور اپریل 2025 میں ایک نئی اونچائی پر پہنچ گئی۔ اس طرح کے "بڑے پیمانے پر تکرار" کی صلاحیت "بڑے پیمانے پر پیداواری ، اور ڈی جنریشن ، اور ریزرو جنریشن ، اور ریزرویل جنریشن کے نظام کے مطابق ہے۔ ہوانینگ کلین انرجی ریسرچ انسٹی ٹیوٹ ، اور ہانگ کانگ پولی ٹیکنک یونیورسٹی۔ مثال کے طور پر ، پیرووسکائٹ لاٹیس تناؤ کے ضابطے پر سووچو یونیورسٹی میں پروفیسر لی یاوون کی ٹیم کی تحقیق بیٹری کے استحکام کو بہتر بنانے کے لئے کلیدی مدد فراہم کرتی ہے۔ ہوانینگ کلین انرجی ریسرچ انسٹی ٹیوٹ نے بڑے علاقے کے جزو کی تیاری اور صنعتی اطلاق میں انجینئرنگ کے تجربے میں حصہ لیا ہے۔

کارکردگی کی چھت میں پیشرفت

کرسٹل سلیکن-پرووسکائٹ ٹینڈم خلیوں کی نظریاتی حد کی کارکردگی 43 ٪ سے زیادہ ہے ، جو سنگل کرسٹل سلیکن خلیوں کے 29.4 ٪ سے کہیں زیادہ ہے۔ لونگی کی 34.85 ٪ کارکردگی اس نظریاتی قدر کے 80 ٪ کے قریب ہے ، جس کے نتیجے میں ٹیکنالوجی کی اپ گریڈ کے ل amp کافی کمرہ باقی ہے۔ اگر مستقبل میں ٹرپل جنکشن ٹینڈیم (جیسے پیرووسکائٹ/کرسٹل لائن سلیکون/پیرووسکائٹ) ٹیکنالوجی کی پختگی پختگی ہوتی ہے تو ، توقع کی جاتی ہے کہ اس کارکردگی کو مزید 40 فیصد سے زیادہ کردیا جائے گا ، جس سے فوٹو وولٹک صنعت کے کارکردگی کے مقابلہ کے مناظر کو مکمل طور پر دوبارہ لکھتے ہیں۔

لاگت کے ڈھانچے کی خلل انگیز اصلاح

روایتی کرسٹل سلیکن خلیوں کی سلیکن مادی لاگت تقریبا 40 40 فیصد ہوتی ہے ، جبکہ ٹینڈم سیل سیلیکن مادی لاگت کو سلیکن ویفرز (180 μm سے 100 μm سے کم) کی موٹائی کو کم کرکے اور یونٹ کے علاقے میں بجلی کی پیداوار میں اضافہ کرکے 20 فیصد سے بھی کم رہ سکتے ہیں۔ اس کے علاوہ ، پیرووسکائٹ پرت (جیسے سلٹ کوٹنگ اور انکجیٹ پرنٹنگ) کے حل کی تیاری کا عمل صرف 1/10 کرسٹل سلیکن خلیوں کی توانائی کا استعمال کرتا ہے ، جس سے مینوفیکچرنگ کے اخراجات میں مزید کمی واقع ہوتی ہے۔ یہ اندازہ لگایا گیا ہے کہ روایتی پی ای آر سی خلیوں کے مقابلے میں اسٹیکڈ خلیوں کی بجلی کی سطح (ایل سی او ای) کی لاگت میں 25 فیصد کمی واقع ہوسکتی ہے ، اور اس میں تقسیم شدہ فوٹو وولٹائکس ، بی آئی پی وی اور دیگر منظرناموں میں نمایاں مسابقت ہے۔

صنعتی چین کی ہم آہنگی اثر کی رہائی

لونگی کی تکنیکی کامیابیاں پیرووسکائٹ انڈسٹری چین کی پختگی کو تیز کردیں گی۔ مثال کے طور پر ، ٹی سی او گلاس (شفاف کنڈکٹو آکسائڈ) ، پیرووسکائٹ پرت کے لئے ایک کلیدی مواد کے طور پر ، نے 2023 میں اس کی لوکلائزیشن کی شرح کو 30 فیصد سے بڑھا کر 2025 میں 70 فیصد کردیا ہے۔ ہوانینگ کلین انرجی ریسرچ انسٹی ٹیوٹ کے ذریعہ تیار کردہ بڑے ایریا لیزر اسکرائبنگ ٹکنالوجی نے پیرووسکائٹ ماڈیول کی پیداوار کو 85 ٪ سے بڑھا کر 95 ٪ کردیا ہے۔ اس کے علاوہ ، لونگ کا جی سی ایل پولی آپٹ الیکٹرانکس ، ژیانا اوپٹو الیکٹرانکس اور دیگر کمپنیاں کے ساتھ تعاون "پیرووسکائٹ-کرسٹل لائن سلیکن" باہمی تعاون کے ساتھ صنعتی ماحولیات کی تعمیر کر رہا ہے۔

اگرچہ کارکردگی کی پیشرفت دلچسپ ہے ، لیکن تجارتی کاری کو اب بھی متعدد چیلنجوں کا سامنا ہے۔

استحکام اور زندگی کی رکاوٹ

پیرووسکائٹ مواد پانی ، آکسیجن ، روشنی اور درجہ حرارت کے لئے حساس ہیں ، اور طویل مدتی استحکام کی کمی ہے۔ لونگی کے سجا دیئے ہوئے خلیوں نے ابھی تک مخصوص زندگی کے اعداد و شمار کا انکشاف نہیں کیا ہے ، لیکن صنعت عام طور پر یہ مانتی ہے کہ اس کی T80 زندگی (کارکردگی کو 80 ٪ تک پہنچنے میں وقت لگتا ہے) تجارتی ضروریات کو پورا کرنے کے لئے 5 ، 000 گھنٹے سے تجاوز کرنے کی ضرورت ہے۔ اس مسئلے کو حل کرنے کے لئے ، لانگ نے مندرجہ ذیل تکنیکی راستوں کو اپنایا ہوگا:

انٹرفیس گزرنے: مثال کے طور پر ، فوڈن یونیورسٹی میں جانگ ہانگ کی ٹیم کے ذریعہ تیار کردہ دوہری میزبان مہمان کی پیچیدگی کی حکمت عملی پیرووسکائٹ خلیوں کی زندگی کو 1،050 گھنٹے تک بڑھا سکتی ہے۔

پیکیجنگ ٹکنالوجی: ہوانینگ کلین انرجی ریسرچ انسٹی ٹیوٹ کی گرافین-پولیمر بڑھاوا دینے والی ٹکنالوجی پیرووسکائٹ ماڈیولز کی زندگی کو 3،670 گھنٹے تک بڑھا سکتی ہے۔

بڑے پیمانے پر پیداوار کے عمل کی پیچیدگی

ڈبل ٹرمینل ٹینڈم خلیوں کو پیرووسکائٹ پرت اور کرسٹل لائن سلیکن پرت کے مابین جالی مماثل اور انٹرفیس رابطے کے عین مطابق کنٹرول کی ضرورت ہوتی ہے۔ بڑے پیمانے پر پیداوار کے دوران درج ذیل مسائل حل کرنے کی ضرورت ہے:

پتلی فلم کی یکسانیت: پیرووسکائٹ پرت کی موٹائی کو 300-500 nm پر کنٹرول کرنے کی ضرورت ہے ، اور موٹائی کے انحراف کو 5 ٪ سے کم ہونے کی ضرورت ہے۔

Process compatibility: There is a contradiction between the high-temperature process of crystalline silicon cells (>800 ڈگری) اور پیرووسکائٹس کی کم درجہ حرارت کی تیاری (<150℃), and new materials such as low-temperature silver paste need to be developed.

پالیسی اور مارکیٹ کی غیر یقینی صورتحال

اگرچہ ملک کا "14 ویں پانچ سالہ منصوبہ" پیرووسکائٹس کو کلیدی ٹیکنالوجیز کے طور پر فہرست میں رکھتا ہے ، لیکن فی الحال واضح سبسڈی کی پالیسیاں اور صنعت کے معیارات کا فقدان ہے۔ اس کے علاوہ ، پیرووسکائٹ اجزاء کے لئے ری سائیکلنگ کا نظام ابھی تک قائم نہیں ہوسکا ہے ، اور آلودگی کے اہم معاملات ماحولیاتی تنازعات کا سبب بن سکتے ہیں۔

لانگ کی 34.85 ٪ کارکردگی کی پیشرفت "کرسٹل لائن سلیکن غلبہ" سے "سجا دیئے گئے دور" تک فوٹو وولٹک ٹکنالوجی کی چھلانگ کی نشاندہی کرتی ہے۔ یہ پیشرفت نہ صرف ایک تکنیکی فتح ہے ، بلکہ صنعتی چین میں باہمی تعاون کے ساتھ جدت طرازی کا ایک نمونہ بھی ہے۔

آگے کی تلاش میں ، کرسٹل سلیکن-پرووسکائٹ ٹینڈم خلیات مندرجہ ذیل علاقوں میں صنعت کے زمین کی تزئین کو نئی شکل دیں گے:

تقسیم شدہ فوٹو وولٹائکس:اس کا ہلکا پھلکا (ماڈیول وزن<5 kg/㎡) and high power density (>400 W/㎡) خصوصیات BIPV ، گاڑیوں سے لگے ہوئے فوٹو وولٹائکس اور دیگر منظرناموں کے پھیلنے کو فروغ دیں گی۔

سنٹرلائزڈ پاور اسٹیشن:کارکردگی میں بہتری سے فی یونٹ رقبے میں زمین کے قبضے کو کم کیا جاسکتا ہے ، جو زمین کے قلیل وسائل والے علاقوں میں زیادہ فائدہ مند ہے۔

خلائی ریسرچ:لچکدار ٹینڈم خلیوں کی تحقیق اور ترقی گہری خلائی تحقیقات کے لئے زیادہ موثر توانائی کے حل فراہم کرسکتی ہے۔

تاہم ، تجارتی کاری کی راہ کو اب بھی متعدد رکاوٹوں جیسے استحکام ، بڑے پیمانے پر پیداواری عمل اور پالیسی کی حمایت کو توڑنے کی ضرورت ہے۔ لونگی کی تکنیکی پیشرفت نے صنعت کے لئے راہ کی نشاندہی کی ہے ، لیکن "پیرووسکائٹ انقلاب" کے حصول کے لئے ، پوری صنعت چین کی مشترکہ کوششوں کی ابھی بھی ضرورت ہے۔ اگلے پانچ سالوں میں ، فوٹو وولٹک صنعت تکنیکی تکرار اور صنعتی تعمیر نو کی دوہری تبدیلی کا آغاز کرے گی ، اور لونگی کی 34.85 ٪ کارکردگی اس تبدیلی کا نقطہ آغاز ہے۔