Milstone energetické revoluce: laboratorní účinnost perovskit-silicových tandemových slunečních buněk přesáhla 35 %

Berlín/Pečí - Globální fotovoltaický průmysl uvítal historický průlom! Německo-čínský výzkumný tým oznámil dnes, že účinnost perovskit-siliciových tandemových slunečních buněk za laboratorních podmínek dosáhla 35%, což je o 2,5 procentové body více než světový rekord z roku 2023, přibližujíc se k teoretickému limitu této technologie, který je 43%. Tento výkon byl časopisem Nature Energy zhodnocen jako „obratný bod pro fotovoltaický průmysl od vylepšování ke revoluci.“

Technologický průlom: filozofie „vrstevného vyextrahování“ sluneční energie

Tradiční siliciové buňky jsou schopny zachytit pouze část slunečního spektra kvůli materiálovým vlastnostem, a „spektrální skalpel“ technologie vyvinutá německo-čínským týmem tento problém vyřešila:

Horní perovskit: Nový materiál smíšeného perovskitu olova a kusu (CsPb₀.₅Sn₀.₅I₃) se specializuje na viditelné světlo, přičemž hranice absorpce sahá až do 950nm.

Spodní síličitová buňka: Upravená heterojunkce (HJT) síličitová buňka přesně zachycuje 1100-1300nm infračervené světlo a převádí zbytečné teplo v elektřinu.

Nanometrový „světelný past“: Bionická textura očí černé můry snižuje odraz světla pod 1 % a zvyšuje úroveň absorpce světla o 20 % ve srovnání s běžnými buněkami.

"To je ekvivalentní tomu, aby každý paprsek slunečního světla dostal 'oddělení práce'." Hlavní vědec projektu, profesor Li Weiran z Čínské akademie věd, řekl: "Fotony různých pásem mají své vlastní úkoly a produkce elektřiny přirozeně naroste exponenciálně."

Obchodní realizace: "blesková válka" z laboratoře na střechu

I když ještě potřebují laboratorní výsledky čas k transformaci, průmysl začal režimem útoku:

Produkční linka skupiny GCL pro perovskit-siliciové vrstvené moduly o kapacitě 100 MW byla spuštěna do provozu s efektivností hromadné výroby 28 % a získala objednávku ve výši 1 miliardy dolarů od budoucího města NEOM v Saúdské Arábii.

Tesla oznámila, že nová verze Solar Roof V4 bude používat vrstvené buňky, s nárostem produkce elektřiny na jednotkovém plošném úseku o 45 %, aby vyhověla potřebám rodiny po elektrině v jakémkoliv počasí.

EU naléhavě přehodnotila Zákon o solárních střechách, který vyžaduje, aby členské státy daly přednost nákupu laminovaných modulů pro veřejné budovy. Čínská celní data ukázala, že export fotovoltaiky do Evropy vzrostl o 320 % ročně.

Mark Schneider, analytik obnovitelných zdrojů energie v Deutsche Bank, předpověděl: "Trh laminovaných baterií přesáhne v roce 2028 100 miliard dolarů USA a tradiční jednoduché křemíkové baterie se mohou posunout na nižší trh."

Skryté starosti a výzvy: klidné uvažování pod efektivitním karnevalovým povrchem

Za karnevalem zůstává průmysl bdělý ohledně dvou hlavních problémů:

Kontroverze kolem úniku olova: Každý čtvereční metr modulu obsahuje asi 18 gramů olova. I když je míra lepidla omezena na 0,05 mg/l díky nátěru zirkoniem fosfátu, životní prostředí organizace stále žadnou o vytvoření povinných recyklačních standardů.

Životní cyklus: Roční úbytek efektivity u laboratorních vzorků při teplotě 85℃/85% vlhkosti je asi 7 %, což je stále daleko od komerčního požadavku na 25 let. „Stejně jako sportovní auto nemůže jet jen po dráze, musí vydržet i test blátivých cest.“ řekl upřímně Frank Eichenberg, CEO společnosti Oxford Photovoltaics.