Milestone dari revolusi energi: efisiensi laboratorium sel surya tandem perovskit-silikon melebihi 35%

Berlin/Beijing - Industri fotovoltaik global telah menyambut terobosan historis! Tim penelitian Sino-Jerman bersama mengumumkan hari ini bahwa efisiensi konversi sel surya tandem perovskit-silikon dalam kondisi laboratorium telah mencapai 35%, lebih tinggi 2,5 poin persentase dari rekor dunia pada tahun 2023, mendekati batas teoretis 43% dari teknologi ini. Prestasi ini dinilai oleh jurnal Nature Energy sebagai "titik balik bagi industri fotovoltaik dari perbaikan menuju revolusi."

Terobosan teknologi: filosofi "ekstraksi bertingkat" cahaya matahari

Sel silikon tradisional hanya dapat menangkap sebagian dari spektrum matahari karena karakteristik material, dan teknologi "scalpel spektral" yang diciptakan oleh tim Sino-Jerman telah memecahkan masalah ini:

Perovskit atas: Bahan perovskita campuran timbal-tembaga baru (CsPb₀.₅Sn₀.₅I₃) khusus untuk cahaya tampak, dan batas penyerapan diperluas hingga 950nm.

Sel silikon bawah: Sel silikon heterojunction (HJT) yang dimodifikasi menangkap secara akurat cahaya inframerah 1100-1300nm, mengubah panas limbah menjadi listrik.

Perangkap "cahaya" berskala nano: Struktur tekstur mata belalang bio-mimetik mengurangi reflektivitas cahaya kurang dari 1%, dan meningkatkan tingkat penyerapan cahaya sebesar 20% dibandingkan dengan sel konvensional.

"Ini setara dengan memberi setiap sinar matahari sebuah 'pembagian tugas'." Ilmuwan utama proyek, Profesor Li Weiran dari Akademi Sains Cina, mengatakan, "Foton dari berbagai band memiliki tugas masing-masing, dan produksi listrik secara alami meningkat secara eksponensial."

Pendaratan komersial: "serangan kilat" dari laboratorium ke atap

Meskipun hasil laboratorium masih membutuhkan waktu untuk diubah, industri telah memulai mode serbuan:

Lini produksi modul perovskit-silikon bertumpuk pertama di dunia dari Grup GCL mulai beroperasi, dengan efisiensi massal 28%, dan mendapatkan pesanan sebesar $1 miliar dari Kota Masa Depan NEOM Arab Saudi.

Tesla mengumumkan bahwa versi baru Solar Roof V4 akan menggunakan sel bertumpuk, dengan peningkatan 45% dalam produksi listrik per satuan area untuk memenuhi kebutuhan listrik keluarga sepanjang tahun.

UE dengan mendesaknya merevisi Undang-Undang Atap Surya, meminta negara anggota untuk memberikan prioritas pada pembelian modul laminasi untuk bangunan umum. Data bea cukai Tiongkok menunjukkan bahwa ekspor fotovoltaik ke Eropa meningkat 320% year-on-year.

Mark Schneider, analis energi baru di Deutsche Bank, memprediksi: "Pasar baterai laminasi global akan melebihi US$100 miliar pada tahun 2028, dan baterai silikon single-junction tradisional mungkin mundur ke pasar kelas rendah."

Kekhawatiran tersembunyi dan tantangan: berpikir tenang di bawah pesta efisiensi

Di balik pesta pora tersebut, industri tetap waspada terhadap dua titik nyeri utama:

Kontroversi kebocoran timbal: Setiap meter persegi modul mengandung sekitar 18 gram timbal. Meskipun tingkat pelarutan dikendalikan pada 0,05 mg/L melalui lapisan fosfat zirkonium, organisasi lingkungan masih meminta formulasi standar daur ulang wajib.

Kutukan umur panjang: Laju pelemahan efisiensi tahunan dari sampel laboratorium pada suhu 85℃/85% kelembapan adalah sekitar 7%, yang masih jauh dari persyaratan komersial selama 25 tahun. "Seperti mobil sport tidak bisa hanya berlari di lintasan, tetapi harus tahan terhadap uji jalan berlumpur." Kata CEO Oxford Photovoltaics, Frank Eichenberg, dengan jujur.