Jagen Sie dem Sonnenschein nach und nützen Sie dem Mutterland! Er machte Solarzellen zu einem hervorragenden Beispiel chinesischer Fertigung

Da nicht erneuerbare Energiequellen wie Erdgas, Kohle und Öl häufig knapp sind und Energieprobleme zunehmend zu einem Engpass werden, der die wirtschaftliche Entwicklung der internationalen Gemeinschaft einschränkt, haben immer mehr Länder begonnen, den „Sunshine Plan“ umzusetzen, um Solarenergieressourcen zu erschließen und der wirtschaftlichen Entwicklung neue Impulse zu verleihen. Getrieben vom enormen Potenzial des internationalen Photovoltaikmarktes investieren Solarzellenhersteller in zahlreichen Ländern schnell große Summen und weiten ihre Produktion aus, um dort Fuß zu fassen. China hat in diesem Wettbewerb keine Schwäche gezeigt. Durch die kontinuierliche Steigerung der nationalen Unterstützung und die kontinuierliche Verbesserung des wissenschaftlichen Forschungsniveaus ist mein Land seit den 1950er Jahren zu einem führenden Land der internationalen Solarzellenindustrie geworden. Es hat Japan, Europa und andere Länder und Regionen erfolgreich überholt und ist zum weltweit größten Land in der Produktion und Anwendung von Solarzellen geworden.

▲Mai Yaohua spricht auf dem CPPCC-Treffen der Provinz Guangdong

Mai Yaohua, der sich seit vielen Jahren mit der Erforschung von Dünnschicht-Photovoltaikmaterialien und Solarzellen beschäftigt, hatte großes Glück. Als er sein Doktorat abschloss, erlebte er zeitgleich mit der explosionsartigen Entwicklung der chinesischen Solarzellen eine rasante Entwicklung. Mit allem, was er gelernt hatte, und einer tiefen Zuneigung und Verbundenheit zu seinem Vaterland kehrte er entschlossen nach China zurück. Von Hebei bis Guangdong, von Unternehmen bis zu Universitäten – die Erfahrungen in unterschiedlichen Rollen und Positionen ermöglichten es Mai Yaohua, stärker zu werden. Mai Yaohua ist entschlossen, sein Bestes zu geben, um die Entwicklung und das Wachstum der Solarzellenindustrie des Landes zu fördern. Dabei hat er ein Ziel: „Made in China“ zum wahren Ruhm und Stolz des chinesischen Volkes zu machen.

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„Seien Sie fair und fähig und verbessern Sie sich ständig“ – das Motto der Nankai-Universität hat mit seiner umfassenden spirituellen Kraft Generationen von Nankai-Bewohnern inspiriert und erleuchtet. Mai Yaohuas harte Arbeit, Einfachheit und Pragmatismus, positive Begeisterung, Patriotismus und Hingabe spiegeln genau diesen Geist wider.

Mai Yaohua ist eine waschechte Nankai-Geborene. Er schloss sein Grund-, Master- und Doktorstudium in Nankai ab. Aufgrund seiner herausragenden Leistungen erhielt er 2002 die Möglichkeit, am Institut für Photovoltaik des Forschungszentrums Jülich in Deutschland zu promovieren. Dies ist ein gemeinsames Ausbildungsprogramm der Nankai-Universität und des Forschungszentrums Jülich in Deutschland. Hier begann Mai Yaohua mit seiner unermüdlichen Erforschung der international hochaktuellen und heißen Themen im Bereich Solarzellen.

Für die Hochgeschwindigkeitsabscheidung von hochwertigem mikrokristallinem Silizium werden am häufigsten zwei Methoden verwendet. Die plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung (PECVD) und die heißdrahtunterstützte chemische Gasphasenabscheidung (HWCVD) unterscheiden sich erheblich hinsichtlich des Abscheidungsprozesses und des Abscheidungsmechanismus. Daher sind auch die mit den beiden Methoden hergestellten mikrokristallinen Silizium-Solarzellen sehr unterschiedlich. Man hat festgestellt, dass die PECVD-Methode einen sehr steilen Phasenänderungsbereich aufweist und nicht die hohe Leerlaufspannung erreichen kann, die der HWCVD entspricht. Um die Auswirkungen der strukturellen Entwicklung dieser beiden Methoden auf Solarzellen während des Materialwachstumsprozesses zu untersuchen, verwendete Mai Yaohua eine neue „Tiefenprofil“-Methode und fand heraus, dass die strukturelle Entwicklung des Materials eng mit Parametern wie der Keimschicht und der Wachstumsrate zusammenhängt. Unter Verwendung der gleichen hohen Kristallisationsrate der p-Schicht und der niedrigeren Wachstumsrate der i-Schicht wird gezeigt, dass PECVD-Solarzellen eine gleichmäßige Struktur ähnlich der von HWCVD erreichen können.

Mai Yaohua verglich außerdem die elektrischen und optischen Eigenschaften sowie die mikrostrukturellen Unterschiede der beiden Materialien und kam zu dem Schluss, dass die mit den beiden unterschiedlichen Methoden hergestellten Materialien an sich sehr ähnlich sind und die Unterschiede nicht so groß sind wie erwartet. Durch die Analyse der Transporteigenschaften des Geräts gelangte er zu dem Schluss, dass der Grund für die oben genannten Unterschiede darin liegt, dass HWCVD-Solarzellen bessere Schnittstelleneigenschaften, insbesondere p/i-Schnittstelleneigenschaften, aufweisen. Um diese Idee zu überprüfen, entwarf er ein ausgeklügeltes Experiment, bei dem er die Vorteile von HWCVD nutzte, um die p/i-Schnittstelle von PECVD-Solarzellen zu verbessern. Infolgedessen hatte PECVD ähnliche Eigenschaften wie HWCVD und erhöhte die Leerlaufspannung der Batterie im Vergleich zum Normalwert um 40 mV. Die oben genannten Ergebnisse wurden auf der 3. Internationalen HWCVD-Konferenz 2004 in Utrecht mündlich vorgestellt. Harv Mahan, der Begründer der HWCVD-Technologie in den USA und des National Renewable Energy Laboratory (NREL), sagte in seinem Übersichtsbericht auf der Konferenz, dass „dies der bemerkenswerteste Artikel in der Gerätekategorie dieser Konferenz sei“. Diese Erfolge ermöglichten es letztlich, dass die Effizienz von Solarzellen aus mikrokristallinem Silizium mit Einzelübergang 10,3 % erreichte und sie aufgrund ihrer hohen Effizienz Aufmerksamkeit erregten.

Nach seinem Doktortitel entschied sich Mai Yaohua für das Debye-Institut der Universität Utrecht in den Niederlanden, wo er Forschungen zu rückkontaktierten Heteroübergangs-Solarzellen (HBC) auf Siliziumbasis durchführte.

Der Verbesserung der Produktqualität verpflichtet

Mai Yaohua hatte nicht vor, längere Zeit im Ausland zu arbeiten und zu leben. Er glaubte, dass sich das chinesische Volk in China entwickeln sollte und dass es sich nur im Mutterland besser entwickeln könne. Während er sich ständig weiterbildet, wartet er auf die Gelegenheit, nach China zurückzukehren. Im Oktober 2007 besuchte ihn Ding Qiang, General Manager der Tianwei Group, und machte seinen Plan, nach China zurückzukehren, endlich wahr.

Die Tianwei Group ist eines der ersten Unternehmen in China, das in den Bereich der neuen Energien einsteigt. Seine Hauptprodukte sind kristalline Siliziumrohstoffe und Solarzellen. Im Jahr 2007 war seine Produktionskapazität bereits weltweit führend und viele Wertpapieranalysten bezeichneten das Unternehmen als das „führende Unternehmen für neue Energien“.

Seit der zweiten Jahreshälfte 2006 steigen die Preise für kristallines Silizium, Polysilizium und monokristallines Silizium, wodurch die Produktionskosten für Solarzellen stetig steigen. Europäische und amerikanische Anwender waren gezwungen, nach Solarzellen aus neuen Materialien zu suchen. Unter diesen Umständen sind Dünnschicht-Solarzellen, die in der Vergangenheit aufgrund ihrer geringen Umwandlungseffizienz nicht beliebt waren, wieder in Mode gekommen und werden nun in der Großindustrie eingesetzt. Gleichzeitig beschleunigen sich auch die Transformation und Innovation von Technologien und Prozessen und die Aussichten sind optimistisch.

Vor diesem Hintergrund hofft die Tianwei Group, ihre Position in der Branche zu festigen und zu vertiefen. Sie ist davon überzeugt, dass Dünnschichtbatterien eine der zukünftigen Entwicklungsrichtungen darstellen, und hat daher begonnen, überall Talente anzuwerben. Mai Yaohua erinnerte sich: „Herr Ding kam nach Europa und traf mich und mehrere andere Leute. Wir tauschten Ideen miteinander aus. Herr Ding sprach über Tianweis aktuelle Situation und Zukunftspläne. Tianweis Stärke und Zukunftsaussichten weckten in mir Sehnsucht danach.“ Inspiriert von Ding Qiang kehrte Mai Yaohua einige Monate später nach China zurück und schloss sich Tianwei an.

Im Januar 2008 gründete Mai Yaohua als einer der Hauptgründer gemeinsam mit der Baoding Tianwei Baobian Electric Co., Ltd. die Baoding Tianwei Thin Film Photovoltaic Co., Ltd. Seit der Firmengründung ist Mai Yaohua für die technologische Forschung und Entwicklung sowie die Qualitätssicherung des Unternehmens verantwortlich. Während er fortschrittliche ausländische Technologien im Unternehmen anwendet, organisiert er auch regelmäßige Schulungen und Trainings für technisches Personal, um das allgemeine technische Niveau des Unternehmens umfassend zu verbessern.

Mai Yaohua legt großen Wert auf die Produktqualität. Als er ins Ausland ging, gab es in China noch keine so bekannte Marke wie Huawei. Damals war China eine Fabrik der Welt und produzierte zwei Drittel aller Low-End-Produkte der Welt, beispielsweise Mäuse und Tastaturen. Da Chinas Geräteherstellungsindustrie unterentwickelt ist, setzen manche Menschen im Ausland „Made in China“ oft mit schlechter Produktqualität gleich. „Ich habe mir beim Fußballspielen den Fuß verletzt und ein Kollege meinte, es handele sich tatsächlich um einen Fuß ‚Made in China‘. Natürlich war das nur ein Scherz unter Kollegen, aber der Zuhörer hat ihn ernst genommen“, sagte Mai Yaohua. „Von da an beschloss ich, nach China zurückzukehren, um dort unsere eigenen originellen und hochwertigen Produkte herzustellen.“

Als Chief Technology Officer der Baoding Tianwei Thin Film Photovoltaic Co., Ltd. legt Mai Yaohua bei der Entwicklung neuer Prozesse und Technologien großen Wert auf Qualität. „Obwohl hohe Qualität mit gewissen Kosten verbunden ist, können wir nicht verlangen, dass die Produkte hundertprozentig perfekt sind. Was wir tun müssen, ist, die Produktqualität bei entsprechenden Kosten so weit wie möglich zu verbessern“, sagte Mai Yaohua.

Mai Yaohuas Bemühungen zahlten sich aus. Mitte 2010 trafen Tianwei Thin Film und der weltweit größte Solarzellenhersteller First Solar aus den USA in Deutschland aufeinander. First Solar verfügt nicht nur über die größte Produktionskapazität für Dünnschichtbatterien, sondern auch über die größte Produktionskapazität für Polysiliziumbatterien. Es ist ein echter Doppel-Champion und ein Branchenführer. Bei den Solarzellen-Engineering-Projekten von Tianwei und First Solar aus den USA handelt es sich um zwei nebeneinander angeordnete Häuserreihen, die eine Arena für den gegenseitigen Wettbewerb bilden, in der sie ihr technisches Niveau unter Beweis stellen können. Ein halbes Jahr später sammelte eine unabhängige Evaluierungsagentur von Drittanbietern Daten zur tatsächlichen Stromerzeugung der installierten Einheiten von Benutzern und Tianwei Thin Film gewann.

„Unsere Stromerzeugung ist 10 % höher als die von First Solar. Sie ist der Maßstab in unserer Branche!“ Dieses Ergebnis übertraf Mai Yaohuas Erwartungen: Ein wenig bekanntes chinesisches Unternehmen übertraf in einem Wettbewerb die weltweit führenden Unternehmen in Sachen Energieumwandlungseffizienz. Seitdem wurde Tianwei Thin Film, das in der Branche einen guten Ruf erlangt hat, von seinen amerikanischen Kollegen in Kalifornien eingeführt. Über sein amerikanisches Partnerunternehmen hat es 1,2 MW lichtdurchlässige Dünnschicht-Solarzellen für acht landwirtschaftliche Gewächshäuser in Kalifornien bereitgestellt.

Während seiner sechs Jahre bei Tianwei Film arbeitete Mai Yaohua hart daran, das Unternehmen zu schnellem Wachstum zu führen. Doch was für Außenstehende wie ein reibungsloser Ablauf aussah, war in seinen Augen tatsächlich voller Schwierigkeiten und Wendungen. Da er aus der wissenschaftlichen Forschung stammt, hatte er noch nie zuvor in einem Unternehmen gearbeitet, geschweige denn eine Führungsposition in einem Unternehmen bekleidet. Das veränderte Arbeitsumfeld erfordert von ihm ein Umdenken.

Mai Yaohua, der sich im College die ganze Zeit mit der Verbesserung der Umwandlungseffizienz beschäftigte, muss nun in seinem Unternehmen sowohl über die Verbesserung der Effizienz als auch über die Senkung der Kosten nachdenken. Darüber hinaus stellt auch der Umgang mit zwischenmenschlichen Beziehungen eine Herausforderung für ihn dar. „Beim Management geht es nicht darum, Dinge zu managen, sondern Menschen zu managen. Um Dinge gut zu erledigen, muss man viele zwischenmenschliche Probleme lösen. Das gilt nicht nur für China, sondern auch weltweit“, sagte Mai Yaohua. „Zudem ist die Arbeit des Unternehmens sehr umfangreich und ich muss viele Grundlagenarbeiten von Grund auf neu erlernen.“

Obwohl dies für Mai Yaohua damals eine große Herausforderung darstellte, stellte er fest, dass es diese Erfahrung war, die ihm so viel Verständnis verschaffte, als er die Branche verließ und in die Wissenschaft zurückkehrte.

Die sechs Jahre, die er bei Tianwei Film arbeitete, waren weder lang noch kurz. Für Mai Yaohua war es die Zeit, in der er am meisten in seinem Leben lernte. Die Geschwindigkeit, mit der Solarzellen weiterentwickelt werden, zwang ihn jedoch dazu, sich für eine Rückkehr in die Wissenschaft zu entscheiden, da die Technologie fortschreitet und die Forschung endlos ist. Nur durch eine Rückkehr in die Wissenschaft kann er sich diesen hochaktuellen Themen ernsthaft stellen.

Mit einer Leidenschaft für die Erforschung des neuesten Wissens kehrte Mai Yaohua an die Universität zurück.

Streben nach Industrialisierung

Seit 2013 leitet Mai Yaohua als Direktor des Photovoltaic Technology Research Center der Hebei University und Chefwissenschaftler des Hebei Photovoltaic Technology Collaborative Innovation Center sein Team bei der Auseinandersetzung mit brandaktuellen Themen. Im September 2016 zog Mai Yaohua vom Norden in den Süden und gründete das Forschungsinstitut für neue Energietechnologien der Universität Jinan. Als dessen Dekan leitete er das Team bei seinem Streben nach technologischer Innovation und Industrialisierung.

▲Mai Yaohua (rechts) leitet die experimentelle Arbeit

In seiner führenden Rolle als Führungspersönlichkeit führte Mai Yaohua das Institut schrittweise zum Wachstum und zur Entwicklung. Derzeit verfügt das Institut über ein wissenschaftliches Forschungsteam von fast 80 Personen, darunter 5 leitende Forscher, 9 stellvertretende leitende Forscher und mehr als 60 Doktoranden und Masterstudenten. Das Institut ist bestrebt, eine im Inland erstklassige und international anerkannte Innovations- und Forschungs- und Entwicklungsplattform für neue Energietechnologien auf hohem Niveau aufzubauen, wobei technologische Innovationen und die Ausbildung von Talenten im Mittelpunkt seiner Arbeit stehen. Durch die Forschung und Entwicklung modernster Technologien für die Industrialisierung, die Umsetzung wissenschaftlicher Forschungsergebnisse und die Förderung innovativer Talente fördert es die Entwicklung von Disziplinen und der neuen Energiebranche. Derzeit konzentriert sich die Forschungsrichtung des Instituts hauptsächlich auf neue Solarzellen, Lithiumbatterien sowie funktionale Dünnschichtmaterialien und -geräte. Die Anlageinvestitionen erreichen 40 Millionen Yuan, und das Institut führt Großprojekte wie das „National Key R&D Program“ durch.

„Als das Institut gegründet wurde, forderte ich die Teammitglieder auf, keine Dinge zu tun, die man nur in Artikeln veröffentlichen, aber nie industriell umsetzen kann. Wir können mit Unternehmen bei der technologischen Transformation zusammenarbeiten, aber wir können die technische Abteilung des Unternehmens nicht ersetzen. Wir können sehr einfache Verbesserungen vornehmen und fortschrittliche Dinge schaffen.“ sagte Mai Yaohua. Obwohl er die Branche verlassen hat, nimmt Mai Yaohua häufig an Branchenaktivitäten teil. Er ist stellvertretender Direktor des Photovoltaik-Komitees der China Renewable Energy Society und stellvertretender Vorsitzender der Guangdong Solar Energy Association. Als Kernmitglied des Photovoltaic Standardization Committee der Semiconductor Industry Association (China) leitete er die Formulierung von mehr als zehn nationalen, Branchen- und Teamstandards und war an dieser beteiligt. Mai Yaohua weiß genau, was die Branche braucht.

Mit dieser Positionierung leitete Mai Yaohua sein Team dazu an, eingehende Forschungen zu neuen Perowskit-Solarzellen und zusammengesetzten Dünnschicht-Solarzellen durchzuführen.

Mai Yaohua führte aus, dass sich neue Perowskit-Solarzellen als herausragende Vertreter der Dünnschicht-Solarzellen in den letzten Jahren rasant entwickelt und einen großen kommerziellen Wert bewiesen hätten. Mit dem Ziel, neue Perowskit-Solarzellen mit hoher Effizienz und Stabilität zu entwickeln, hat das Team innovative Forschungen auf der Grundlage von Perowskit-Filmen und -Geräten durchgeführt. Mit dem Schwerpunkt auf Perowskit-Solarzellen führten sie Arbeiten in drei Bereichen durch: „Lösungsmitteltechnik“, „Komponententechnik“ und „Grenzflächentechnik“ und erzielten eine Reihe von Durchbrüchen in der Dynamik der Perowskit-Filmbildung, bei großflächigen Perowskit-Solarzellen und -Modulen, Perowskit-Photovoltaikzellen für den Innenbereich, Perowskit/Perowskit-Tandemzellen und Perowskit/kristallinen Silizium-Tandemzellen. Es ist erwähnenswert, dass die Mitglieder des Teams kurz nach seiner Gründung eine Reihe wichtiger F&E-Projekte des Ministeriums für Wissenschaft und Technologie, wichtige Projekte der National Natural Science Foundation of China sowie Projekte in Guangdong und auf kommunaler Ebene durchführten. Sie veröffentlichten mehr als 100 Artikel in Zeitschriften wie Energy & Environmental Science, Advanced Materials und Advanced.Energy Materials und meldeten mehr als 20 Patente im Zusammenhang mit Perowskit-Solarzellen an. In den letzten Jahren hat das Institut auch wichtige Durchbrüche bei der Umsetzung wissenschaftlicher Forschungsergebnisse erzielt und sieben Mal Durchbrüche bei der Umwandlungseffizienz von Perowskit-Solarzellen und -Modulen erzielt. Bis heute hält es die Rekorde für die Umwandlungseffizienz von großformatigen (> 800 cm²) Perowskit-Photovoltaikmodulen mit starrem Substrat, die Umwandlungseffizienz von Perowskit-Modulen mit flexiblem Substrat sowie die Umwandlungseffizienz von Perowskit-Glassubstraten und flexiblen Substraten für die Innenraum-Photovoltaikzellen und verfügt über offensichtliche technologische Vorteile.

Wie die neuen Perowskit-Solarzellen sind auch Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid- und Cadmiumtellurid-Dünnschicht-Solarzellen derzeit die kommerziell wertvollsten Dünnschicht-Solarzellen und bieten viele Vorteile wie einen hohen Umwandlungswirkungsgrad und eine stabile Leistung. Unter diesen können Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid-Dünnschicht-Solarzellen nicht nur auf starren Substraten wie Glas, sondern auch auf flexiblen Substraten wie Edelstahl und Polyimid verwendet werden und haben mehr Anwendungsszenarien. Obwohl Dünnschicht-Solarzellen aus Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid und Cadmiumtellurid industriell hergestellt wurden, mangelt es dem Land derzeit an Kerntechnologien mit unabhängigen geistigen Eigentumsrechten. Gleichzeitig sind diese beiden Batterietypen noch immer mit Problemen wie hohen Kosten und geringer Effizienz in der industriellen Produktion konfrontiert.

Als Antwort auf diese Kernprobleme der Industrialisierung entwickelte Mai Yaohua mit seinem Team eine kostengünstige, hocheffiziente und zuverlässige Technologie zur Herstellung von zusammengesetzten Dünnschicht-Solarzellen mit unabhängigen Rechten am geistigen Eigentum. Gleichzeitig forscht das Team auch an neuen Dünnschicht-Solarzellen auf Basis von Kupfer-Zink-Zinn-Schwefel und Antimonselenid. Derzeit hat das Team eine Reihe von Durchbrüchen auf dem Gebiet der zusammengesetzten Dünnschicht-Solarzellen erzielt. Beispielsweise hat der Umwandlungswirkungsgrad von Cadmiumtelluridzellen 20,2 % erreicht, was in China den Spitzenwert darstellt. der Wirkungsgrad von Kupfer-Zink-Zinn-Schwefel-Zellen hat 12,5 % erreicht; und der Umwandlungswirkungsgrad von Antimonselenidzellen hat 10,12 % erreicht. Seit der Gründung des Instituts im Jahr 2016 wurden mehr als 20 hochrangige Artikel auf diesem Gebiet in Solarzellenzeitschriften wie Nature Communications und Advanced Science veröffentlicht.

Nach etwas mehr als einem Jahrzehnt der Entwicklung ist der Wirkungsgrad der Energieumwandlung von Perowskit-Solarzellen von anfänglich 3,8 % auf aktuell 26,1 % gestiegen. Während die Effizienz von Perowskit-Solarzellen stetig zunimmt, ist die Stabilität der Perowskite gegenüber Licht, Hitze, Wasser und Sauerstoff zu einem Engpass bei ihrer Industrialisierung geworden. Die Konstruktion von 2D/3D-Heteroübergangs-Perowskiten hat sich als wirksame Strategie zur Verbesserung der Umweltstabilität von Geräten erwiesen. Darüber hinaus stellt die Entwicklung von Beschichtungsdruck- und großflächigen Kristallisationsprozessen zur Herstellung großflächiger Perowskitfilme und -komponenten eine Herausforderung dar, die auf dem Weg zur Industrialisierung dringend angegangen werden muss.

Sieben Jahre nach der Gründung des Instituts befinden wir uns nun in der Erntephase. In der Anfangsphase haben wir mehr Grundlagenforschung betrieben und untersucht, wie Perowskit-Solarzellen und schwefelbasierte Dünnschicht-Solarzellen stabiler gemacht und eine Produktion im großen Maßstab erreicht werden kann. Jetzt suchen wir nach einer geeigneten Anwendungsrichtung für diese Technologien. Sagte Mai Yaohua.

Als wichtiges Projekt zur Transformation der wissenschaftlichen und technologischen Errungenschaften der Jinan-Universität arbeitete das Team im August 2022 mit der Guangzhou Jinan University Science and Technology Park Management Co., Ltd. zusammen, um die Guangdong Mailuo Energy Technology Co., Ltd. zu gründen, und schloss im November 2022 eine Angel-Finanzierungsrunde mit einer Gesamtfinanzierung von über 30 Millionen Yuan ab. Diese Finanzierung wird für den Bau einer 10-MW-Pilotlinie für Perowskit-Solarzellen sowie für die Vorbereitung der anschließenden Entwicklung von 1,2 m × 1,6 m großen Perowskit-Batterien und den Aufbau einer 100-MW-Produktionslinie verwendet. Am 25. Februar 2023 erreichte die von Veil Energy errichtete Pilotproduktionslinie für Perowskit-Photovoltaikmodule die Prozessdurchdringung und das erste großflächige (30 cm × 30 cm) Perowskit-Photovoltaikmodul lief offiziell vom Band. Im Juni 2023 erreichte der Umwandlungswirkungsgrad von 30 cm × 30 cm großen Perowskit-Photovoltaikmodulen 20,79 %. Im August wurde der bisherige Rekordwert für den Umwandlungswirkungsgrad erneut auf 21,50 % gebrochen, und der photoelektrische Umwandlungswirkungsgrad des flexiblen Perowskit-Photovoltaikmoduls mit umgekehrter Struktur erreichte 21,09 %.

Stellen Sie Geräte mit echter Kerntechnologie her

Mai Yaohua hat die ganze Zeit über eine Frage nachgedacht: Im Jahr 2007 war China bereits der größte Produzent von Solarzellenmodulen; Bis 2013 war China das Land mit der größten Anzahl an Solarzellenanwendungen. Doch warum entstehen in China immer noch so viele neue Unternehmen, während so viele alteingesessene Unternehmen ständig zusammenbrechen? Was sind die Gründe für solche Höhen und Tiefen?

Durch seine Erfahrungen in der Wirtschaft und durch die Gründung eines Forschungsinstituts stellte Mai Yaohua fest, dass die Photovoltaikindustrie Chinas noch immer mit zahlreichen Problemen zu kämpfen hat. Das größte davon besteht darin, dass den meisten Unternehmen die nötige eigene Kerntechnologie fehlt.

Warum können neue Unternehmen alte Unternehmen schnell besiegen? Da die Ausrüstung schnell aktualisiert wird, geben neue Unternehmen große Summen für den Kauf neuer Ausrüstung aus, während die Abschreibung der Ausrüstung alter Unternehmen noch nicht abgeschlossen ist und sie ihre Ausrüstung nicht aktualisieren können. Daher sind sie natürlich nicht in der Lage, mit neuen Unternehmen zu konkurrieren. Die eigentliche Kerntechnologie liegt in der Ausrüstung. Obwohl mein Land mittlerweile zum größten Hersteller von Solarzellenmodulen geworden ist, unterliegt China de facto immer noch ausländischen Beschränkungen, da eine große Anzahl von Originaltechnologien aus dem Ausland stammt. Unser Mangel an origineller Technologie ist eine Tatsache, der wir uns stellen müssen.

Als er nach China zurückkehrte, hatte sich Mai Yaohua bereits dazu entschlossen, Produkte mit echten Kerntechnologien herzustellen, und ein Großteil seiner Arbeit dient nun der Verwirklichung dieses Ziels. Dasselbe Ziel möchte er auch bei der Geräteinnovation erreichen. Derzeit arbeitet Mai Yaohua mit Unternehmen zusammen, um gemeinsam die Entwicklung von Geräten für Halbleiterunternehmen zu erforschen. Er sagte: „Ich bin überzeugt, dass dies von großer Bedeutung ist. Indem wir die Vorteile aller Beteiligten bündeln, hoffen wir, diese im Inland produzierte Ausrüstung zu einem Spitzenprodukt zu machen. Ich hoffe auch, dass mehr Menschen darin investieren und ihr Bestes tun, um unseren Beitrag dazu zu leisten, dass Chinas Ausrüstung nicht länger vom Ausland abhängig ist und wahre Unabhängigkeit erlangt.“

Trotz Wind und Wetter schreitet Mai Yaohua entschlossen voran, der chinesischen Fertigung zu Wachstum und Aufschwung zu verhelfen.

Expertenprofil

Mai Yaohua ist Professor an der Universität Jinan, Dekan des Forschungsinstituts für Neue Energietechnologie, Mitglied des Ständigen Ausschusses des 13. Komitees der Politischen Konsultativkonferenz des chinesischen Volkes der Provinz Guangdong und ein landesweit anerkannter Experte. Er beschäftigt sich seit langem mit der Erforschung neuer Energiematerialien und -geräte und seine Forschungsrichtungen umfassen hocheffiziente Solarzellen auf Siliziumbasis, zusammengesetzte Dünnschicht-Halbleitermaterialien und Solarzellen, Perowskit-Solarzellen und Lithium-Ionen-Batterien. Er hat mehr als 200 Artikel in Zeitschriften wie Nature Communications, Energy Environ Sci, Adv. veröffentlicht. Energ Mat, J. Am. Chem. Soc, Nanoenergie und Anwendung. Phys. Lett. und hat mehr als 50 genehmigte Patente erhalten, darunter mehr als 30 Erfindungspatente. Im Jahr 2010 gewann er die Jugendmedaille vom 4. Mai der Provinz Hebei und im Jahr 2018 den „Overseas Chinese Contribution Award“ der All-China Federation of Returned Overseas Chinese.