Milstolpe i energirevolutionen: laboratorieeffektiviteten av perovskit-silikontandemsolceller överstiger 35%

Berlin/Beijing - Den globala fotovoltaiska industrin har mött en historisk genombrott! Det kinesiskt-tyska forskningslaget meddelade idag att konverterings-effektiviteten för perovskit-silikontandemsolceller under laboratoriekonditioner har nått 35%, 2,5 procentenheter högre än världsrekordet från 2023, och närmar sig den teoretiska gränsen på 43% för denna teknik. Denna prestation bedömdes av tidskriften Nature Energy som "en vägmarkör för fotovoltaiska industrin från förbättring till revolution."

Tekniskt genombrott: filosofin om "lagerad extrahering" av solskenet

Traditionella silikonsollar kan på grund av materialens egenskaper endast fånga en del av solspektrumet, och "spektralskalpelltekniken" som skapats av det kinesiskt-tyska laget har löst detta problem:

Topp perovskit: Den nya bly-tin-mixade perovskitmaterialen (CsPb₀.₅Sn₀.₅I₃) specialiserar sig på synligt ljus, och absorptionsgränsen sträcker sig till 950nm.

Botten siliciumcell: Den modifierade heterojunktionen (HJT) av siliciumcellen fängslar noggrant 1100-1300nm infrarött ljus, och omvandlar avfallsvärme till elektricitet.

Nanoskala "ljuskälla": Den bioinspirerade mätgökenög-texturstrukturen minskar ljusreflektionen till mindre än 1%, och ökar ljusattningsgraden med 20% i förhållande till konventionella celler.

"Detta är ekvivalent med att ge varje stråle solkraft en 'arbetsdelning'." Projektets huvudvetare, professor Li Weiran vid Kinesiska akademin för vetenskaper, sa: "Fotoner av olika band har sina egna uppgifter, och effekten från strömföring ökar naturligt exponentiellt."

Kommerciell implementering: "blitserbjudande" från laboratoriet till taket

Även om laboratorieresultaten fortfarande behöver tid att transformeras, har industrin inletts i stormläge:

GCL-gruppens världsförsta 100MW perovskit-silikontillämpade modulproduktionslinje gick i drift, med en massprodnationseffektivitet på 28%, och fick en order på 1 miljard dollar från NEOM Future City i Saudiarabien.

Tesla meddelade att den nya versionen av Solar Roof V4 kommer att använda staplade celler, med en 45% högre effekt per yteenhet för att uppfylla familjens elektricitetsbehov dygnet runt.

EU:n ändrade nödvändigt Soltakslagen, vilket kräver att medlemsstater ska prioritera att köpa laminerade moduler för offentliga byggnader. Kinesiska tulldata visade att fotovoltaiska exporterna till Europa ökade med 320% jämfört med föregående år.

Mark Schneider, nyenergi-analyst på Deutsche Bank, förutsade: "Den globala laminerade batterimarknaden kommer att överstiga 100 miljarder amerikanska dollar 2028, och traditionella enkla siliciumbatterier kan dra sig tillbaka till den lågprissegmenten."

Dolda bekymmer och utmaningar: lugn tanke under effektivitetsfestligheten

bakom festligheten är branschen fortfarande vaksam när det gäller två stora smärtpunkter:

Kontrovers kring blyutslapp: Varje kvadratmeter av modulen innehåller ungefär 18 gram bly. Trots att utläckningshastigheten kontrolleras till 0,05 mg/L genom zirkoniumfosfatbeläggning, kräver miljöorganisationer fortfarande införandet av obligatoriska återvinningstandarder.

Livslängd: Årliga effektivitetsförsämringen för laboratorieprov under 85℃/85% fuktighet är cirka 7%, vilket fortfarande ligger långt ifrån den kommersiella kraven på 25 år. "Precis som en sportbil inte bara kan köra på banan, måste den också klara test på slaskiga vägar." Frank Eichenberg, CEO av Oxford Photovoltaics, sade uppriktigt.