Etapa importantă a revoluției energetice: eficiența de laborator a celulelor solare tandem pe bază de perovskit-siliciu depășește 35%

Berlin(Beijing) - Industria fotovoltaică globală a înregistrat o prăbușire istorică! Echipa de cercetare germano-chineză a anunțat astăzi că eficiența de conversie a celulelor solare tandem perovskit-siliciu în condiții de laborator a ajuns la 35%, cu 2,5 puncte procentuale mai mare decât recordul mondial din 2023, apropiindu-se de limita teoretică de 43% a acestei tehnologii. Această realizare a fost evaluată de revista Nature Energy ca fiind „un punct de schimbare pentru industria fotovoltaică, trecând de la îmbunătățiri la revoluție.”

Înfruntare tehnică: filozofia „extragerii stratificate” a luminii solare

Celulele siliciu tradiționale pot captura doar o parte din spectrul solar datorită caracteristicilor materialelor, iar tehnologia „scalpel spectral” creată de echipa germano-chineză a rezolvat această problemă:

Perovskit superior: Noul material perovskitic mixt de plumb și oțel (CsPb₀.₅Sn₀.₅I₃) se specializează în lumina vizibilă, iar granița de absorbție se extinde până la 950nm.

Celulă siliciu de jos: Celula siliciu cu iunți hetero modificați (HJT) capturează cu precizie lumina infraroșie de 1100-1300nm, convertind căldura deșeurată în electricitate.

„Capcanul de lumină” la nivel nanometric: Structura texturii bionice a ochiului fluturii reduce reflexia luminii la mai puțin de 1% și crește rata de absorbție a luminii cu 20% comparativ cu celulele convenționale.

"Acest lucru este echivalent cu a oferi fiecărei raze de soare un 'împărțire a muncii'." Cel de față cercetător al proiectului, profesorul Li Weiran din Academia Chineză de Științe, a spus: "Fotoniții de diferite benzi au propriile lor sarcini, iar producția de energie crește natural în mod exponențial."

Atizare comercială: "război relning" de la laborator la acoperiș

Deși rezultatele din laborator au nevoie încă de timp pentru a fi transformate, industria a început modul de atac:

Liniștea de producție de 100MW perovskit-siliciu a grupului GCL, prima din lume, a intrat în funcțiune, cu o eficiență de producție în masă de 28%, câștigând o comandă de 1 miliard de dolari din partea orașului viitor NEOM din Arabia Saudită.

Tesla a anunțat că noua versiune a târgului solar V4 va folosi celule stivuite, cu o creștere de 45% a producției de energie pe unitate de suprafață pentru a satisface nevoile electrice ale familiei în orice condiții meteorologice.

UE a revizuit urgent Legea Tăietei Solare, cerând statelor membre să acorde prioritate achiziționării de module laminate pentru clădiri publice. Datele vamale chinezești au arătat că exporturile fotovoltaice către Europa au crescut cu 320% în comparație anuală.

Mark Schneider, analist în domeniul energiei noi la Deutsche Bank, a prevăzut: "Piața globală a bateriilor laminate va depăși 100 de miliarde de dolari americani în 2028, iar bateriile tradiționale cu siliciu monocristalin s-ar putea retrage pe piața de intrare."

Preocupații ascunse și provocări: gândire rațională sub carnavalul eficienței

În spatele carnavalului, industria rămâne atentă la două puncte delicate majore:

Controversa privind scurgerile de plumb: Fiecare metru pătrat al modulului conține aproximativ 18 grame de plumb. Deși rata de leier este controlată la 0,05 mg/L prin revopsire cu fosfat de zirconiu, organizațiile ecologice cer încă formularea unor standarde obligatorii de reciclare.

Durata de viață: Rata anuală de scădere a eficienței pentru probele de laborator la 85°C/85% umiditate este de aproximativ 7%, ceea ce este încă departe de cerința comercială de 25 de ani. "La fel cum o mașină sport nu poate să circule doar pe pistă, trebuie să reziste și testelor de pe drumuri lămurite." Frank Eichenberg, CEO-ul Oxford Photovoltaics, a declarat sincer.