Milla de la revolució energètica: l'eficiència en laboratori de les cèl·lules solars tandem de perovskita-silici supera el 35%

Berlin/Beijing - L'indústria fotovoltaica global ha arribat a un avanç històric! L'equip conjunt xinès-alemany ha anunciat avui que l'eficiència de conversió de les cèl·lules solars tandem de perovskita-silici en condicions de laboratori ha arribat al 35%, 2,5 punts percentuals més alta que el rècord mundial de 2023, aprope del límit teòric del 43% d'aquesta tecnologia. Aquest logro ha estat avaluat pel diari Nature Energy com a "un punt de volta per a l'indústria fotovoltaica des de la millora fins a la revolució."

Avanç tecnològic: la "filosofia d'extracció estratificada" de la llum solar

Les cèl·lules de silici tradicionals només poden capturar part de l'espectre solar degut a les característiques del material, i la tecnologia de "escalpel espectral" creada per l'equip xinès-alemany ha resolt aquest problema:

Perovskita superior: El nou material perovskític de lleuger-estany (CsPb₀.₅Sn₀.₅I₃) està especialitzat en llum visible, i la frontera d'absorció s'estén fins a 950nm.

Cela de silici de fons: La cel·la de silici amb junta hetero modificada (HJT) captura amb precisió la llum infraroja de 1100-1300nm, convertint el calor residuari en electricitat.

«Trampa de llum» a escala nanomètrica: L'estructura de textura bionica d'ull de polipodi redueix la reflexivitat de la llum al menys del 1%, i incrementa la taxa d'absorció de llum en un 20% en comparació amb les cèl·lules convencionals.

"Això és equivalent a donar a cada raig de llum solar una 'divisió del treball'." El científic en jefe del projecte, el professor Li Weiran de l'Acadèmia Xinesa de Ciències, va dir: "Els fotons de diferents bandes tenen les seves pròpies funcions, i la producció d'energia creix naturalment exponencialment."

Aterratge comercial: "guerra relampaguera" del laboratori al terrat

Tot i que els resultats del laboratori encara necessiten temps per ser transformats, l'indústria ja ha començat el mode d'assalt:

La línia de producció de mòduls apilats de perovskita-silici de 100 MW del grup GCL s'ha posat en marxa, amb una eficiència massiva del 28%, i ha guanyat un pedida de 1.000 milions de dòlars de la ciutat futurista NEOM d'Aràbia Saudita.

Tesla ha anunciat que la nova versió del Solar Roof V4 utilitzarà cèl·lules apilades, amb un increment del 45% en la generació d'energia per unitat d'àrea per atendre les necessitats elèctriques tot-temps de la família.

L'UE va revisar urgentment la Llei del Teulat Solar, exigeix que els estats membres donin prioritat a l'adquisició de mòduls laminats per a edificis públics. Les dades de les aduanes xineses van mostrar que les exportacions fotovoltàiques a Europa van augmentar un 320% interanual.

Mark Schneider, analista d'energies noves al Deutsche Bank, va predir: "El mercat global de bateries laminades superarà els 100.000 milions de dòlars als EUA el 2028, i les bateries tradicionals de silici monojunction podrien retirar-se al mercat baix.

Preocupacions ocultes i reptes: pensament tranquil sota la festa d'eficiència

Darrere de la festa, l'indústria continua alerta sobre dos punts dolents majors:

Controvèrsia pel lleuger lead: Cada metre quadrat del mòdul conté aproximadament 18 grams de plom. Tot i que la taxa d'extracció es controla a 0,05 mg/L gràcies a l'envoltori de fosfat de circoni, les organitzacions ambientals segueixen demanant la formulació d'estàndards de reciclatge obligatoris.

Maldició de la vida: La taxa anual de decadència d'eficiència dels mostres de laboratori a 85℃/85% d'humitat és d'uns 7%, el que encara està lluny del requisit comercial de 25 anys. "Al igual que un cotxe esportiu no pot només correr a la pista, també ha de resistir la prova de camins barrosos." Frank Eichenberg, CEO de Oxford Photovoltaics, ho va dir francament.