Milostovna oznaka energetske revolucije: laboratorijska efikasnost perovskitsko-kalcijumskih tandemske fotovoltačkih ćelija premašuje 35%

Berlin/Beijing - Globalna fotovoltačka industrija je saživela istorijski prolom! Njemačko-kineski istraživački tim danas je objavio da je efikasnost perovskitsko-kompozitnih solarnih celija u laboratorijskim uslovima dostigla 35%, za 2,5 postotka više od svetskog rekorda iz 2023. godine, približujući se teoretskom limitu od 43% ove tehnologije. Ovo postignuće je časopis Nature Energy procenio kao „prelomnu tačku za fotovoltačku industriju od poboljšanja do revolucije.“

Tehnološki prolom: filozofija „slojevito izvlačenje“ sunčeve energije

Tradicionalne kremnijske celije mogu da uhvate samo deo sunčevog spektra zahvaljujući svojim materijalnim karakteristikama, a „spektralna škarplja“ tehnologija koju je stvorio njemačko-kineski tim rešila je ovaj problem:

Gornji perovskit: Novi smešani perovskitni materijal iz olova i cinka (CsPb₀.₅Sn₀.₅I₃) se posebno bavi vidljivim svetlo, a granica apsorpcije se proširuje do 950nm.

Donja silicijska ćelija: Modifikovana heterojunkcija (HJT) silicijska ćelija tačno uhvata 1100-1300nm infracrveno svetlo, pretvarajući otpadnu toplinu u struju.

Nanomjerovita "luč za svetlo": Bionička tekstura motinskega oka smanjuje refleksivnost svetla na manje od 1%, a povećava stopu apsorpcije svetla za 20% u poređenju sa konvencionalnim ćelijama.

"Ovo je ekvivalent davanja svakom zraku sunčeve svetlosti 'odeljenje rada'." Glavni naučnik projekta, profesor Li Weiran iz Kineske akademije nauka, je rekao: "Fotoni različitih talasnih dužina imaju svoje obaveze, a proizvodnja energije prirodnim redom eksponencijalno raste."

Tržišna realizacija: "blitskrieg" od laboratorije do krova

Iako rezultati u laboratoriji još uvek trebaju vreme da se transformišu, industrij je počela sa režimom trčanja:

Proizvodnja GCL grupe, prva na svetu linija za proizvodnju perovskitsko-silikonskih slojevanih modula kapaciteta od 100MW, je ušla u proizvodnju, sa efikasnošću masovne proizvodnje od 28%, i osvojila narudžbinu od 1 milijardu dolara iz NEOM Grada Budućnosti u Saудi Arabiji.

Tesla je objavila da će nova verzija Solar Roofs V4 koristiti slojevane ćelije, sa porastom proizvodnje energije po jedinici površine za 45%, kako bi se ispunile potrebe obitelji za električnom energijom u bilo kojem vremenskom uslovu.

EU je hitno izmenila Zakon o solarnoj stijeni, zahtevajući od država članica da daju prioritet nabavci laminiranih modula za javne zgrade. Podaci kineskih carina su pokazali da su eksporti fotovoltačnih panela u Evropu povećali se za 320% godišnje.

Mark Schneider, analitičar novih energetskih tehnologija u Deutsche Banku, je predvidio: "Globalni tržište laminiranih baterija će premašiti 100 milijardi američkih dolara 2028. godine, a tradicionalne jednoslojne silicijske baterije mogu biti ograničene na niže tržište."

Skrivene brige i izazovi: sprovođenje razmišljanja ispod efikasnosti slavnovremena

Iza ovog slavnovremena, industrijom se još uvijek brine o dva velika problema:

Kontroverza oko izleta olova: Svaki kvadratni metar modula sadrži oko 18 grama olova. Iako je stopa ledenja kontrolisana na 0,05 mg/L putem oblaganja cirkonijum fosfatom, ekološke organizacije ipak traže uvođenje obaveznih standarda za reciklažu.

Životna traka: Godišnja stopa smanjenja efikasnosti laboratorijskih uzoraka pri 85℃/85% vlažnosti iznosi oko 7%, što je još uvijek daleko od 25-godišnjeg komercijalnog zahteva. 'Puno kao da sportski automobil ne može da vozi samo po traci, mora da izdrži i ispitivanje blatozidnim putevima.' Češće Eichenberg, CEO Oxford Photovoltaics, je otvoreno rekao.