Perovskite güneş enerjisi teknolojisi, 2030 yılına kadar küresel PV pazarının %29'unu oluşturacak
Perovskite, son on yılda %25.7 güç dönüştürme verimliliği ile yeni ve verimli bir güneş pili malzemesi olarak ortaya çıkmıştır.
Perovskite fotoaktif malzemeler, uzun taşıyıcı difüzyon uzunlukları, yüksek taşıyıcı hareketliliği, düşük eksiton bağlanma enerjileri, yüksek absorpsiyon katsayıları ve öncü bileşenlerin değiş tokuşuyla bant aralığı ayarlanabilirliği gibi yüksek güç dönüştürme verimlilikleri elde etmek için doğal avantajlara sahiptir.
Bu malzemelerin bir diğer önemli avantajı, filmlerin düşük sıcaklıklarda çözelti yöntemleriyle biriktirilebilmesi, bu da esnek polimer substratlar üzerinde yüksek verimli rulodan ruloya proseslerle ekonomik ve verimli bir şekilde üretilebilir.
Perovskite güneş enerjisi teknolojisinin 2030 yılına kadar küresel PV pazarının %29'unu aşması bekleniyor.
Plastik folyoların kullanımı aynı zamanda, hafiflik, yüksek özgül güç ve çeşitli yüzeylerle entegrasyon kolaylığı gibi maliyetle ilgili olmayan faktörlerin önemli bir kaldıraç sağlayabileceği PV ürünleri için yeni bir dizi avantaj sağlar.
Perovskite'yi olgun PV teknolojilerinden ayıran önemli bir faktör, belirli bir uygulamada müşterinin ihtiyaçları doğrultusunda yüksek düzeyde ürün özelleştirme olasılığıdır.Bu, aynı anda pazara girerken teknolojinin daha uzun kuluçka süresine izin verebilir, böylece büyük ölçekli pazara giriş zorluğunu kolaylaştırabilir.
Özelleştirilmiş bir esnek perovskite güneş modülü örneği aşağıda gösterilmiştir.
Perovskite güneş pilleri, tüketici elektroniğine, özellikle milyarlarca sensör düğümünün elektrik şebekesine bağlı olduğu Nesnelerin İnterneti (IoT) ekosistemine güç sağlamak için mükemmel bir çözümdür.
Mevcut araştırma eğilimleri, ağ kapsamını artırmak, gecikmeyi azaltmak, enerji kayıplarını en aza indirmek ve veri güvenilirliğini artırmak için enerji kullanımını iyileştiren düşük güçlü cihazlara ve protokollere doğru ilerliyor.Iot pazarı katlanarak büyüyor ve akıllı telefonlar, mutfak aletleri, endüstriyel robotlar, sağlık cihazları veya bağlantılı arabalar dahil olmak üzere geniş bir bağlı cihaz ağı yaratıyor.2020'nin sonunda, dünya çapında tahmini 11,3 milyar bağlı iot cihazı vardı ve bu sayının 2025 yılına kadar 27 milyara çıkması bekleniyor.
Birçok iot uygulamasının sürekli veri aktarımı gerektirmediğine dikkat edilmelidir.Yaygın bir yaklaşım, verileri toplamak ve bellekte depolamak, ardından paketleri kısa aralıklarla dağıtmaktır.Şu anda, şebeke dışındaki kablosuz dedektörlerin büyük çoğunluğu pil kullanıyor.Piyasada çok sayıda pil ürünü var;Bununla birlikte, kapasiteleri ve ömürleri, veri iletimi için mevcut aralık ve frekansta her zaman sınırlayıcı faktörlerdir.Ek olarak, pillerin düzenli olarak değiştirilmesinin ek bakım maliyeti de dikkate alınmalıdır.
Ortam ışığını yakalayan ve elektriğe dönüştüren iç mekan fotovoltaikleri (IPV), enerji kaynağına umut verici bir alternatif sunuyor.
Bunun ticari olarak uygulanabilir olması için, bir PV hücresinin ömrü boyunca, 1860 mWh CR2450 düğme hücresi veya 3500 mWh AA hücresi gibi tipik bir hücrede depolanandan daha fazla enerji sağlaması gerekir.Ayrıca, üreticiler ürünlerinin boyutunu küçültmeye çalıştıkları için bu, mevcut en küçük alanda sağlanmalıdır.Bu nedenle, düşük ışık koşullarında yüksek güç yoğunluğu, bu uygulamalar için temel gereksinimlerden biridir.Ayrıca, ürün tasarımcıları için enerji toplama elemanlarının sorunsuz entegrasyonu ortak bir gereklilik olduğundan, tasarım ve biçimdeki esneklik genellikle gereklidir.Güvenilirlik sertifikasyonu açısından, iç mekan PV'sinin daha az sıkı testlerden geçmesi gerekir;Yakın zamanda formüle edilen IEC 63163, bu sorunu çözmeyi amaçlamaktadır.
Güneş pilleri, ışık yoğunluklarının tipik olarak birkaç büyüklük sırası daha yüksek olduğu tipik dış mekan kullanımından çok farklı çalışır.Bu nedenle, C-SI gibi geleneksel PV teknolojileri bu uygulamalar için uygun değildir.Ayarlanabilir bant aralığına ve iyi fotoelektrik özelliklere sahip Perovskite, mükemmel performans parametreleriyle düşük ışıkta kullanım için ideal olduğunu kanıtladı.
IoT pazarı büyük ve hızlı büyürken, enerji hasadının en iyi kullanımını belirlemek kolay değildir.Kullanım durumu, güneş modülü tarafından sağlanması gereken güç bütçesini tanımlayacaktır.Cihazın yerleştirildiği ortam ve ürünün boyutları, hasat edilebilecek enerji için sınır koşullarını tanımlar.En önemlisi, entegrasyon iş açısından mantıklı olmalıdır, bu nedenle çevresel etkileri dikkate alan dikkatli bir maliyet/fayda analizi gereklidir.Bu sorunları ele almak için Saule'ün yaklaşımı, iot uygulamalarının en büyük ve en hızlı büyüyen segmentlerine bakmak ve bunları konuma, sektöre, cihaz türüne ve değer önerisine göre sınıflandırmaktır.Tablo 1, belirlenen fırsatların bazılarını özetlemektedir.
Pazar büyüklüğü ve büyüme kesinlikle dikkate alınması gereken tek önemli husus değildir.Üreticinin bakış açısından, beraberinde getirdiği ek riskler ve maliyetler nedeniyle ürünü en az miktarda kişiselleştirme ile geliştirmek önemlidir.Ayrıca ekstra güç bütçesinden nasıl para kazanılacağı da çok önemlidir.Tüm bunlar göz önünde bulundurulduğunda, elektronik raf etiketleri en çekici seçeneklerden biri gibi görünüyor.Saule tarafından geliştirilen perovskite tabanlı elektronik raf etiketinin (PESL) bir örneği ve esnek perovskite PV'yi üretmek için kullanılan pilot üretim tesisi aşağıda gösterilmiştir.
Küresel akıllı fiyat etiketi pazarının 2020'de 1,8 Milyar ABD Dolarından, 2026'da 7,1 Milyar ABD Dolarına, yıllık %25,1 kümülatif büyüme oranıyla (CAGR) büyümesi bekleniyor.
Akıllı fiyat etiketi teknolojisi piyasada nispeten yenidir ve perakendeciler tarafından çeşitli uygulama testlerinden geçmektedir.Kağıt çözümler yerine elektronik raf etiketlerinin kullanılması zaten bir takım avantajlar sunuyor.Fiyatlar stok tutma birimlerine (SKU'lar) atanabildiğinden ve otomatik olarak güncellenebildiğinden, temel noktalar arasında işçilik maliyetlerinin azaltılması ve insan hatalarının ortadan kaldırılması yer alır.Halihazırda ticari olarak temin edilebilen elektronik raf etiketleri, tipik olarak, bu tür cihazların enerji gereksinimlerini en aza indirmek için mükemmel bir seçenek olan elektronik kağıt kullanılarak gösterilmektedir.
E-kağıt, yalnızca ekranın içeriğini güncellemek için enerji gerektirir; bu, geleneksel ESL'nin, ürünün fiyatı değişmediği sürece oldukça uzun süre dayanabileceği anlamına gelir.Bugün piyasada bulunan tipik bir ürün, ortalama beş yıllık bir ömre sahiptir ve fiyatını günde 1 veya 2 kez günceller.
Bunun çoğu amaç için yeterli olduğu düşünülebilir;Ancak 2020'den bu yana perakende dünyası birçok yönden değişti.E-ticaret, son on yılda istikrarlı bir şekilde büyüyen bir alan olmuştur;Ancak özellikle pandeminin patlak vermesinden bu yana önemi önemli ölçüde artmıştır.
Yeni teknolojinin ortaya çıkmasıyla birlikte, çevrimiçi alışverişteki artış, geleneksel perakendecileri daha da dezavantajlı hale getirdi.Dijital mağazalar, müşterileri ve alışveriş alışkanlıkları hakkında çok büyük miktarda veri toplayabilir ve bu bilgileri, maksimum kârlılık elde etmek için günde birkaç kez bile olsa fiyatlarını optimize etmek için kullanabilirler.Fiyat istihbarat firması Profitero'ya göre online pazar yeri devi Amazon, ürün fiyatlarını her 10 dakikada bir değiştiriyor.
Diğer bir faktör de, küresel tedarik zincirlerindeki aksaklıkların ürünleri daha az kullanılabilir hale getirmesi ve arz ve talep arasındaki dengeyi daha sık değiştirmesidir.
Pastanın üzerine krema olarak, rekor yüksek enflasyon, daha sık fiyat değişikliklerini daha da körükledi.Eurostat'ın bildirdiğine göre, Euro bölgesinde yıllık ortalama enflasyon oranı Temmuz 2022'de %8,9 idi, ancak işlenmemiş gıdalar için %11,0'a kadar ve Baltık Ülkelerinde %20'nin üzerine çıkabilir.
Tuğla ve harç mağazaları, bu sorunların üstesinden gelmeyi giderek daha zor buluyor.Fiyatları güncellemek için aynı stratejiyi kullansalar bile, elektronik raf etiketleri pil kapasitelerini hızla tüketebilir.Burası, PV hücreli geliştirilmiş çözümlerin önemli bir etki sağlayabileceği ve geleneksel perakendecilerin dijital muadilleriyle rekabet etmelerini sağlayabileceği yerdir.
Üretilen ek kârların katma değerinin, güneş pilleri, güç yönetim sistemleri ve yenilenebilir pillerin kullanımı dahil olmak üzere ek maliyetlerden çok daha fazla olması bekleniyor.Ek olarak, piyasadaki e-kağıt üreticileri ve ürün boyutları, ESL'nin profil boyutlarını tanımlamak için iyi bir konumdadır ve en yüksek talep 1.54'tür.", 2.13", ve 2.66"ekran boyutları.Yılda birkaç milyon birim üretim, sabit talep anlamına gelir ve hedeflenen küçük PV hücre boyutu, uygulamayı kolaylaştırır.Bu nedenle yazarlar, perovskite PV pazarının girişini ele almanın mükemmel bir seçim olduğuna inanıyor.
