エネルギー革命のマイルストーン：ペロブスカイト・シリコン積層太陽電池の実験室効率が35％を超える

ベルリン／北京 - 全球的な光ovoltaic産業が歴史的な突破を迎えました！中独共同研究チームは本日、ペロブスカイト・シリコン重層太陽電池の変換効率が実験室条件下で35%に達したと発表しました。これは2023年の世界記録を2.5ポイント上回り、この技術の理論的限界である43%に近づいています。この成果は、Nature Energy誌によって「改良から革命への転機」と評価されました。

技術的突破：「層別抽出」の光利用哲学

伝統的なシリコンセルは材料特性のため太陽光スペクトルの一部しか捕捉できませんでしたが、中独チームが開発した「スペクトル包丁」技術によりこの問題が解決されました：

トップ層ペロブスカイト： 新しいリード-スズ混合ペロブスカイト材料 (CsPb₀.₅Sn₀.₅I₃) は可視光に特化しており、吸収限界は950nmまで延長します。

下層のシリコンセル： 改良されたヘテロ接合 (HJT) シリコンセルは、1100-1300nmの赤外光を正確に捕らえ、廃熱を電気に変換します。

ナノスケールの「光トラップ」： バイオニクスの蛾の目のテクスチャ構造は、光反射率を1%未満に低減し、従来のセルと比較して光吸収率を20%向上させます。

"これは、各日光線に‘役割分担’を与えるのと同じことです。" 中国科学院の李衛然教授でプロジェクトの首席科学者が「異なるバンドのフォトンにはそれぞれの役割があり、発電量は自然と指数関数的に増加します。」と言いました。

商業化への実現: 「閃電戦」研究室から屋根へ

実験室での成果はまだ時間が必要ですが、産業界はすでに突入モードを開始しました:

GCLグループの世界初の100MWペロブスカイト-シリコン積層モジュール生産ラインが稼働し、量産効率は28%で、サウジアラビアのNEOM未来都市から10億ドルの受注を獲得しました。

テスラは、新しいバージョンのソーラールーフV4が積層セルを使用し、単位面積あたりの発電量が45%増加して、家庭の全気候電力需要を満たすことを発表しました。

EUは急いで『ソーラールーフ法』を改正し、加盟国に対し公共建築物向けに層状モジュールの購入を優先するよう求めました。中国の税関データによると、ヨーロッパへの太陽光発電輸出は前年比で320%増加しました。

デutscheバンクの新エネルギーアナリストであるマーク・シュナイダー氏は予測しています。「2028年までに世界的な層状電池市場は100億米ドルを超えるでしょう。伝統的な単結晶シリコン電池は低価格市場に後退する可能性があります。」

見えない懸念と課題：効率の祭典の中での冷静な思考

祭典の裏で、業界は依然として2つの主要な課題について警戒を続けています:

鉛漏れ問題: モジュールの各平方メートルには約18グラムの鉛が含まれています。ジルコニウムリン酸塗層により溶出率は0.05 mg/Lに制御されていますが、環境団体は依然として強制的なリサイクル基準の制定を求めています。

寿命の呪い: 85℃/85%湿度での実験室サンプルの年間効率劣化率は約7%で、まだ25年の商業要件から遠く離れています。「スポーツカーがただトラックで走るだけではいけないし、泥だらけの道にも耐えなければならない。」オックスフォード・フォトボルティクスのCEOフランク・アイヒェンベルグは率直に述べました。