Нарны эрчим хүчний салбарт сүүлийн жилүүдэд хамгийн их хүлээгдэж буй технологийн нэг бол перовскит нарны зай юм. Энэхүү шинэ материал нь уламжлалт цахиурын нарны зайнаас хямд өртөгтэй, уян хатан, нимгэн байх давуу талтай. Гэхдээ түүний гол сул тал нь тогтворгүй байдал, үйлдвэрлэлийн хэмжээнд хүрэх бэрхшээл байсаар ирсэн. Одоо энэ бүхэн өөрчлөгдөж байна.

Перовскит технологийн үсрэнгүй дэвшил

Перовскит нарны зайны үр ашгийн өсөлт хүний түүхэн дэх хамгийн хурдацтай технологийн дэвшлийн нэг болж байна. Nature Energy сэтгүүлд нийтлэгдсэн судалгаагаар, 2009 онд анх 3.8% үр ашигтай байсан перовскит зай 2023 он гэхэд 26.1% хүртэл өссөн нь ердөө 14 жилийн хугацаанд 7 дахин нэмэгдсэн үзүүлэлт юм. Харьцуулбал, цахиурын нарны зай ийм түвшинд хүрэхэд 40 гаруй жил зарцуулсан.

Энэхүү дэвшлийн гол хөдөлгөгч хүч нь материал судлалын шинэ нээлтүүд, ялангуяа давхар давхаргат (tandem) бүтэц юм. Перовскит ба цахиурын давхаргыг хослуулсан тандем зайнууд нь нарны гэрлийн өөр өөр долгионы уртыг илүү үр дүнтэй шингээж чаддаг. Oxford PV компани 2024 оны эхээр 28.7% үр ашигтай тандем зайгаа танилцуулсан нь олон улсын баталгаажуулалтад орсон.

Тогтвортой байдлын асуудал шийдэгдэж байна

Перовскит зайны хамгийн том саад байсан тогтвортой байдлын асуудал одоо шийдвэрлэгдэж байна. Өмнө нь перовскит зай чийг, хүчилтөрөгчийн нөлөөгөөр хэдхэн сарын дотор мууддаг байсан бол одоо Science сэтгүүлд нийтлэгдсэн судалгаагаар шинэ инкапсуляцийн технологиор хамгаалагдсан перовскит зайнууд 1,800 цагийн тасралтгүй ажиллагааны дараа анхны хүчин чадлынхаа 92%-ийг хадгалж байна. Энэ нь ойролцоогоор 10 жилийн ашиглалтын хугацааг баталгаажуулж байгаа юм.

Мөн MIT Technology Review мэдээлснээр, хар тугалганы агууламжийг бууруулсан шинэ найрлагатай перовскит материалууд боловсруулагдсан нь байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг эрс бууруулж байна. Эдгээр дэвшлүүд нь перовскит зайг арилжааны хэрэглээнд бэлэн болгож байна.

Үйлдвэрлэлийн хэмжээнд шилжилт

Лабораторийн амжилтаас үйлдвэрлэлийн хэмжээнд шилжих нь технологийн хөгжлийн хамгийн хэцүү үе шат юм. Гэхдээ энэ чиглэлд ч томоохон ахиц гарч байна. PV Magazine мэдээлснээр, Хятадын GCL Technology компани 2024 оны хоёрдугаар улиралд жилд 100 МВт хүчин чадалтай перовскит үйлдвэрийн шугамаа ашиглалтад оруулсан нь дэлхийн хамгийн том арилжааны перовскит үйлдвэр болж байна.

Үйлдвэрлэлийн өртөг ч эрс буурч байна. IRENA тайлангаас үзэхэд, перовскит зайны үйлдвэрлэлийн өртөг одоогоор ватт тутамд 0.20-0.30 ам.доллар байгаа нь цахиурын зайнаас 30-40%-иар хямд юм. Энэ нь нарны эрчим хүчний системийн нийт өртгийг мэдэгдэхүйц бууруулах боломжийг олгож байна.

Тандем технологийн зах зээлийн боломж

Тандем перовскит-цахиурын зайнууд нь зах зээлийн хамгийн ирээдүйтэй чиглэл болж байна. BloombergNEF тайлангаас үзэхэд, 2030 он гэхэд тандем зайнууд дэлхийн нарны зайны зах зээлийн 15%-ийг эзлэх бөгөөд энэ нь ойролцоогоор 50 ГВт хүчин чадалтай тэнцэнэ. Энэхүү өсөлт нь нарны эрчим хүчний өртгийг цаашид бууруулж, сэргээгдэх эрчим хүчний шилжилтийг хурдасгах болно.

Одоогийн байдлаар дэлхийн хэмжээнд 100 гаруй компани перовскит технологийн судалгаа, үйлдвэрлэлд хөрөнгө оруулж байгаа бөгөөд нийт хөрөнгө оруулалт 3 тэрбум ам.доллароос давсан гэж Wood Mackenzie мэдээлж байна.

Нарны эрчим хүчний ирээдүй

Перовскит технологийн дэвшил нь нарны эрчим хүчний салбарт шинэ эрин үеийг нээж байна. Илүү өндөр үр ашиг, бага өртөг нь нарны эрчим хүчийг улам өрсөлдөх чадвартай болгож, дэлхийн эрчим хүчний хэрэглээний томоохон хувийг хангах боломжийг олгож байна.

Манай компанийн хувьд ч энэхүү технологийн дэвшлийг анхааралтай ажиглаж байна. Нарны эрчим хүчний системийн үр ашгийг нэмэгдүүлэхэд өндөр хүчин чадалтай нарны хавтангууд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд перовскит технологи нэвтэрсэнээр цаашид илүү их үр дүнд хүрэх боломж бүрдэж байна. Мөн нарны эрчим хүчийг литиум батерейны систем -тэй хослуулснаар эрчим хүчний хадгалалтын шийдлийг илүү үр дүнтэй болгох боломжтой.

Нарны эрчим хүчний системийг бүрэн шийдэл болгон ашиглахыг хүсвэл манай нарны эрчим хүчний шийдлүүд хуудаснаас дэлгэрэнгүй мэдээлэл авах боломжтой. Перовскит технологийн дэвшил нь зөвхөн үр ашгийг нэмэгдүүлээд зогсохгүй нарны эрчим хүчний системийг илүү хямд, хүртээмжтэй болгох замыг нээж байна.

Дүгнэлт

Перовскит нарны зайны үр ашгийн дээд амжилт нь зөвхөн лабораторийн амжилт биш, харин бодит зах зээлд нэвтэрч буй технологийн хувьсгал юм. 28.7% үр ашиг, 10 жилийн ашиглалтын хугацаа, 30-40% хямд өртөг зэрэг үзүүлэлтүүд нь энэхүү технологийг арилжааны хувьд ашигтай болгож байна. Цаашид 2030 он гэхэд тандем зайнууд зах зээлийн 15%-ийг эзлэхээр төлөвлөгдөж байгаа нь нарны эрчим хүчний салбарын ирээдүйг гэрэлтүүлж байна.

Перовскит технологийн хөгжил нь нарны эрчим хүчний салбарт шинэ стандартыг тогтоож, сэргээгдэх эрчим хүчний шилжилтийг илүү хурдасгах болно. Энэхүү дэвшлийг бодит хэрэглээнд нэвтрүүлэхэд манай компанийн нарны технологийн шийдлүүд чухал үүрэг гүйцэтгэх болно.