Hitórico en la revolución de la energía: la eficiencia en laboratorio de las celdas solares de tandem de perovskita-silicio supera el 35%

Berlín/Pekín - La industria fotovoltaica global ha presenciado un avance histórico ¡El equipo de investigación conjunto chino-alemán anunció hoy que la eficiencia de conversión de las celdas solares tandém de perovskita-silicio en condiciones de laboratorio ha alcanzado el 35%, 2,5 puntos porcentuales más alta que el récord mundial de 2023, acercándose al límite teórico del 43% de esta tecnología. Este logro fue evaluado por la revista Nature Energy como "un punto de inflexión para la industria fotovoltaica, pasando de la mejora a la revolución."

Avance tecnológico: la filosofía de "extracción en capas" de la luz solar

Las celdas de silicio tradicionales solo pueden capturar parte del espectro solar debido a las características del material, y la tecnología "escalpelo espectral" creada por el equipo chino-alemán ha resuelto este problema:

Perovskita superior: El nuevo material perovskita mixto de plomo-estaño (CsPb₀.₅Sn₀.₅I₃) se especializa en luz visible, y el límite de absorción se extiende hasta 950nm.

Celda de silicio inferior: La celda de silicio de heterojunción modificada (HJT) captura con precisión la luz infrarroja de 1100-1300nm, convirtiendo el calor residual en electricidad.

Nanoscala "trampa de luz": La estructura texturizada del ojo de polilla biónico reduce la reflectividad de la luz a menos del 1%, e incrementa la tasa de absorción de luz en un 20% en comparación con las celdas convencionales.

"Esto es equivalente a dar a cada rayo de sol una 'división del trabajo'." El científico jefe del proyecto, el profesor Li Weiran de la Academia China de Ciencias, dijo: "Los fotones de diferentes bandas tienen sus propias funciones, y la generación de energía aumenta naturalmente de manera exponencial."

Aterrizaje comercial: "guerra relámpago" desde el laboratorio hasta el techo

Aunque los resultados del laboratorio aún necesitan tiempo para ser transformados, la industria ha comenzado el modo de carrera:

La línea de producción de módulos apilados de perovskita-silicio de 100 MW del Grupo GCL entró en funcionamiento, con una eficiencia de producción en masa del 28%, y obtuvo un pedido de 1.000 millones de dólares de la ciudad futurista NEOM de Arabia Saudita.

Tesla anunció que la nueva versión del Tejado Solar V4 utilizará celdas apiladas, con un aumento del 45% en la generación de energía por unidad de área para satisfacer las necesidades eléctricas de la familia durante todo el año.

La UE revisó urgentemente la Ley del Techo Solar, exigiendo a los estados miembros dar prioridad a la compra de módulos laminados para edificios públicos. Los datos aduaneros chinos mostraron que las exportaciones fotovoltaicas a Europa aumentaron un 320% interanual.

Mark Schneider, analista de energías renovables en Deutsche Bank, predijo: "El mercado global de baterías laminadas superará los 100 mil millones de dólares estadounidenses en 2028, y las baterías de silicio monocapa tradicionales podrían retirarse al mercado de gama baja."

Preocupaciones ocultas y desafíos: pensamiento sereno bajo la eficiencia festiva

Detrás de la fiesta, la industria sigue alerta sobre dos grandes puntos dolorosos:

Controversia por fugas de plomo: Cada metro cuadrado del módulo contiene aproximadamente 18 gramos de plomo. Aunque la tasa de lixiviación se controla en 0,05 mg/L a través de un recubrimiento de fosfato de circonio, las organizaciones ambientales aún exigen la formulación de estándares de reciclaje obligatorios.

Maldición de la vida: La tasa anual de degradación de la eficiencia de las muestras de laboratorio a 85℃/85% de humedad es de aproximadamente el 7%, lo que sigue estando lejos del requisito comercial de 25 años. "Al igual que un coche deportivo no puede simplemente correr en la pista, también debe soportar la prueba de caminos llenos de barro." Frank Eichenberg, CEO de Oxford Photovoltaics, dijo francamente.