Sololef

Bez kategorii Инженерство Технологии Фотоволтаици

Пероксидни фотоволтаици 2025: Пробивно инженерство и 300% увеличение на пазара напред

Bymarcin

2025-05-25
Perovskite Photovoltaics 2025: Breakthrough Engineering & 300% Market Surge Ahead

Инженеринг на перовскитни фотоволтаични устройства през 2025: Освобождаване на соларната енергия от ново поколение с разрушителен растеж. Изследвайте как напредналите материали и мащабируемото производство преосмислят соларната индустрия.

Резюме: Перспективи за пазара през 2025 и основни двигатели

Глобалният ландшафт за инженеринг на перовскитни фотоволтаични устройства (PV) е на път да премине значителна трансформация през 2025 година, вълнуван от бързото развитие на материалознанието, мащабируемостта на производството и търговските партньорства. Перовскитните соларни клетки (PSC) се наложиха като разрушителна технология, предлагаща потенциал за по-високи ефективности на преобразуване на енергия, по-ниски производствени разходи и по-голяма гъвкавост в сравнение с традиционните фотоволтаични устройства на основа кремний. През 2025 година, перспективите за пазара съчетават технически постижения и стратегически инвестиции от утвърдени лидерите в индустрията и иноваторски стартъпи.

Ключовите двигатели за сектора включват успешното демонстриране на тандемни клетки перовскит-кремний, надхвърлящи 30% ефективност в пилотните производствени линии, както съобщават водещи производители като Oxford PV. Компанията, със седалище в Обединеното кралство и Германия, обяви планове за увеличаване на производствената си мощност през 2025 година, с цел търговски модули за приложения на покриви и в големи слънчеви електростанции. По подобен начин, Meyer Burger Technology AG, швейцарски производител на фотоволтаични устройства, е влезнал в стратегически сътрудничества за интегриране на перовскитни слоеве в своите линии за соларни клетки с висока ефективност, стремейки се да подготви производство в масов мащаб през следващите години.

Азиатските производители също ускоряват своите инициативи за перовскит PV. TCL, голям китайски конгломерат в електрониката, е инвестирал в изследвания и пилотни линии за перовскити с цел комерсиализиране на гъвкави и леки соларни модули. Междувременно, Hanwha Group в Южна Корея използва своя опит в напредналите материали и соларното производство, за да изследва тандемни архитектури на перовскит-кремний, с пилотни проекти, очаквани да достигнат зрялост до 2025 година.

Перспективите за пазара през 2025 година са подпомогнати и от благоприятни политически рамки в Европейския съюз, Съединените щати и Китай, които приоритизират новаторски соларни технологии в своите стратегии за възобновяема енергия. Индустриални организации като Асоциацията на индустриите за слънчева енергия и SolarPower Europe активно популяризират стандарти и най-добри практики за разполагане на перовскит PV, адресирайки притеснения около дългосрочната стабилност, съдържанието на олово и рециклируемостта.

В перспектива, следващите няколко години се очаква да свидетелстват за първата вълна от търговски инсталации на перовскитни PV, с пилотни проекти, преминаващи към производство в пълен мащаб. Растежът на сектора ще зависи от продължаващия напредък в трайността на устройствата, развитието на веригата на доставки и регулаторното приемане. Ако настоящите тенденции продължат, инженерингът на перовскит PV може да преосмисли конкурентната среда на соларната индустрия до късните 2020-те години, предлагайки нови възможности за намаляване на разходите и подобряване на производителността на глобалните пазари.

Технология на перовскитни фотоволтаични устройства: Основи и иновации

Инженерингът на перовскитни фотоволтаични устройства бързо напредва, позиционирайки перовскитните соларни клетки (PSC) като водещ кандидат за технологии за соларна енергия от ново поколение. Уникалната кристална структура на перовскитните материали, основана обикновено на хибридни органично неорганични оловни халиди, позволява високи коефициенти на абсорбция, настройваеми забавяния и дълги дължини на дифузия на носители. Тези свойства стимулират рекордно високи ефективности на преобразуване на енергия (PCE), като лабораторно-мащабни устройства вече надминават 26% – фигура, която съперничи или надминава установените кремниеви фотоволтаици.

През 2025 година фокусът на инженерингa на перовскитни устройства ще се пренасочи от революционни постижения на лабораторно ниво към мащабируемо производство и търговско разполагане. Ключовите предизвикателства в инженерството включват подобряване на дългосрочната оперативна стабилност, преминаването от малки области на клетки към големи модули и разработването на безоловни или намалени вариации на съдържание на олово за справяне с екологичните проблеми. Фирми като Oxford Photovoltaics са на преден план, развивайки тандемни клетки перовскит-кремний с сертифицирани ефективности над 28%. Тяхната производствена линия в Германия се очаква да увеличи производството на търговски модули, целейки интеграция с съществуващата инфраструктура за кремниеви соларни панели.

Друг важен играч, Microquanta Semiconductor, се фокусира върху производствени технологии с ролка на ролка за перовскитни модули, с цел намаляване на производствените разходи и осигуряване на гъвкави, леки соларни панели. Непоследяващото демонстриране на перовскитен модул с дължина 1,2 метра и ефективност над 18% маркира значителна стъпка към комерсиализацията. В същото време, GCL Technology инвестира в технологии перовскит-кремний, използвайки опита си в производството на кремневи фотоволтаици, за да ускори развитието на хибридни устройства.

Усилията в инженерството на устройствата също се насочват към технологии за капсулиране и бариери, за да защитят перовскитните слоеве от влага и кислород, което е критично за постигането на 25-годишен експлоатационен срок, необходим за основната употреба. Индустриални консорциуми и тялото на стандартите, подобно на Програмата за фотоволтаични системи на Международната агенция по енергия, работят за установяване на тестови протоколи и показатели за надеждност, специфични за устройствата на перовскит.

Като се погледне напред, следващите няколко години се очаква да видят първите комерсиални инсталации на модули на основа на перовскит, особено в нишови пазари като интегрирани в сградите фотоволтаици (BIPV) и преносими захранвания. Продължаващото сътрудничество между доставчици на материали, инженери на устройства и производители на модули ще бъде от съществено значение за преодоляване на останалите пречки в стабилността, мащабируемостта и безопасността на околната среда, прокарвайки пътя за перовскитните фотоволтаици да играят значителна роля в глобалния ландшафт на възобновяемата енергия.

Конкурентна среда: Водещи компании и стратегически алианси

Конкурентната среда на инженеринг на перовскитни фотоволтаични устройства през 2025 година се характеризира с бърза иновация, стратегически партньорства и появата на специализирани играчи, целящи комерсиализация на технологии за слънчева енергия от ново поколение. Като перовскитните соларни клетки (PSC) приближават комерсиализацията, множество компании и консорции водят усилията за увеличаване на производството, подобряване на стабилността на устройствата и интегриране на перовскити в тандемни и гъвкави модули.

Сред най-изтъкнатите играчи, Oxford Photovoltaics се отличава като пионер в тандемните соларни клетки перовскит-кремний. Компанията, излязла от Университета на Оксфорд, установи пилотна линия в Германия и има за цел масово производство на тандемни модули с ефективности над 28%. Стратегическите алианси на Oxford PV с утвърдени производители на кремний и доставчици на оборудване ускоряват пътя към пазара, като се очаква търговските модули да бъдат разполагани в пилотни проекти до края на 2025 година.

Друг ключов участник е Meyer Burger Technology AG, швейцарска компания с силна основа в производственото оборудване за фотоволтаици. Meyer Burger обяви сътрудничества с разработчици на технологии за перовскити, за да адаптира производствените си линии за производството на тандемни клетки, целейки да използва своя опит в технологии с висока ефективност. Пътната карта на компанията включва интеграцията на перовскитни слоеве в съществуващите кремниеви платформи, като предвиждат производството в пилотен мащаб в следващите две години.

В Азия, Toray Industries, Inc. инвестира в напреднали материали за перовскитни соларни клетки, фокусирайки се върху капсулиращи филми и бариерни слоеве, за да подобри трайността на устройството. Партньорствата на Toray с японски и международни изследователски институти ще доведат до нови решения за материали, които адресират проблемите със стабилността на устройствата на перовскит, критичен фактор за комерсиална употреба.

Стратегическите алианси също оформят сектора. Европейската инициатива за перовскити, консорциум от индустриални и академични партньори, насърчава сътрудничество в стандартизацията, тестове за надеждност и развитие на веригите за доставки. Междувременно, компании като Hanwha Solutions изследват интеграцията на перовскит в портфейлите си от соларни продукти, използвайки глобалните си мрежи за производство и дистрибуция.

В перспектива, конкурентната среда вероятно ще се засили, тъй като повече компании влизат в полето и съществуващите играчи увеличават производството. Следващите няколко години вероятно ще видят увеличаване на съвместните начинания, лицензионни споразумения и партньорства в различни сектори, особено тъй като технологиите на перовскит преминават от пилотно към комерсиално ниво. Фокусът ще остане върху подобряването на ефективността, стабилността и производството, с цел постигане на разходно-ефективни, високопроизводителни соларни модули за широко разполагане.

Напредък в производството: Мащабируемо производство и намаляване на разходите

Преходът на перовскитни фотоволтаични устройства (PV) от прототипи на лабораторен мащаб към комерсиално жизнеспособни продукти зависи от напредъка в мащабируемото производство и намаляването на разходите. Към 2025 година индустрията наблюдава значителен напредък, като множество компании и консорции активно разработват и внедряват мащабируеми производствени техники за перовскитни соларни клетки и модули.

Един от найобещаващите подходи е производството с ролка на ролка (R2R), което позволява непрекъснато нанасяне на перовскитни слоеве върху гъвкави субстрати. Този метод се усъвършенства, за да постигне висока производителност и равномерност, което е критично за производството на модули на голяма площ. Компании като Oxford PV и Saule Technologies са на преден план, като Oxford PV се фокусира върху тандемни клетки перовскит-кремний, а Saule Technologies пионерски внедрява инкджет печат за гъвкави, леки модули. И двете компании съобщават за производствени линии в пилотен мащаб, като Oxford PV цели производствени мощности на ниво гигавати в близко бъдеще.

Друг ключов напредък е приемането на покритие с плъзгаща се дюза и ножово покритие, които са съвместими с големи субстрати и предлагат прецизен контрол върху дебелината на филма и равномерността. Тези техники се интегрират в автоматизирани производствени линии, намалявайки разходите за труд и отпадъци от материали. Hanwha Solutions, основен играч в глобалната соларна индустрия, обяви инвестиции в R&D на перовскити и изследва хибридни производствени линии, които съчетават технологии на перовскити и кремний за повишена ефективност и рентабилност.

Разходите за материали остават основна цел за намаляване на разходите. Използването на изобилни и евтини прекурсори, както и разработването на безоловни формулировки за перовскит са в процес на активно развиване, за да се справят с икономическите и екологичните проблеми. First Solar, известна със своите тънкослойни модули от кадмиев телурид, заяви интерес към интеграцията на перовскити, използвайки своя опит в производството на тънкослойни модули, за да ускори потенциалната комерсиализация на перовскити.

В перспектива, Outlook за производството на перовскит PV е оптимистичен. Промишлените планове предвиждат, че до 2027 година производствени разходи на модули от перовскити може да паднат под $0.20/W, което ще ги направи високо конкурентоспособни спрямо утвърдените фотоволтаици на основа кремний. Продължаващото сътрудничество между производители, доставчици на оборудване и изследователски институции се очаква да улесни допълнително производството, да подобри стабилността на устройствата и да позволи приемането на масовия пазар. Тъй като тези напредъци се реализират, перовскитните фотоволтаици са готови да играят трансформационна роля в глобалния ландшафт на възобновяемата енергия.

Ландшафтът на инженеринг на перовскитни фотоволтаични устройства (PV) през 2025 година е определен от бързото развитие на показателите за производителност, особено в ефективността, стабилността и надеждността. Перовскитните соларни клетки (PSC) продължават своята траектория на рекордно високи ефективности на преобразуване на енергия (PCE), с сертифицирани лабораторни устройства, които вече рутинно надминават 25%. Забележително е, че тандемните архитектури – при които перовскитните слоеве се комбинират с кремний – са постигнали ефективности над 30%, стеснявайки разликата с теоретичните ограничения и предвиждайки традиционните модули само от кремний. Този напредък се илюстрира от компании като Oxford PV, която е съобщила за сертифицирани ефективности на тандемни клетки над 28% и активно увеличава производството за търговско разполагане.

Също така, стабилността и надеждността, дългогодишни предизвикателства за перовскитните PV, също виждат значителни подобрения. Последните стратегии за инженерство на устройства се фокусират върху инженерство на състава, пасивиране на интерфейса и напреднали техники за капсулиране, за да се намали деградацията от влага, кислород и термичен стрес. Например, First Solar, основен производител на тънкослойни PV, е инвестирал в изследователски сътрудничества за изследване на интеграцията и трайността на перовскити, използвайки своя опит в надеждността на модули в голям мащаб. Междувременно, Hanwha Solutions и JinkoSolar участват в пилотни проекти и партньорства, целящи подобряване на жизнения цикъл на перовскитните модули, за да отговорят на стандартите от 20-години, които са типични за PV на основа кремний.

Що се отнася до надеждността, индустрията преминава към стандартизирани тестови протоколи за перовскитни модули, с организации като Международната агенция по енергия и Международната електротехническа комисия работещи за установяване на насоки за ускорено стареене и полево представяне. Тези усилия са критични за кредитноприемливост и широко приемане, тъй като инвеститорите и комуналните предприятия изискват надеждни данни за дългосрочната работа при реални условия.

Като се погледне напред, следващите няколко години се очаква да видят първите комерсиални инсталации на тандемни модули перовскит-кремний, с пилотни проекти, които вече са в ход в Европа и Азия. Компании като Oxford PV целят масовото производство, докато установени производители на PV интегрират технология на перовскит в своите продуктови планове. Перспективите за 2025 и след това са с предпазлив оптимизъм: докато рекорди на ефективност продължават да падат и метрични стойности на стабилност подобряват, преходът от лаборатория към голямо мащабно, надеждно разполагане остава централното инженерно предизвикателство за сектора.

Интеграция с кремний и тандемни архитектури

Интеграцията на перовскитни материали с кремний в тандем фотоволтаични архитектури е водеща стратегия за надхвърляне на лимитите на ефективност на конвенционалните соларни клетки с един съединител. Към 2025 година, този подход преминава от демонстрации на лабораторен мащаб към ранна индустриална приемственост, движен от потенциала за постигане на ефективности на преобразуване на енергия (PCE), които надвишават 30%, значителен скок спрямо средната ефективност на търговските кремниеви клетки от 22-24%.

Ключови участници в индустрията активно разработват перовскитно-кремниеви тандемни модули. Oxford Photovoltaics, компания от Обединеното кралство и Германия, излязла от Университета на Оксфорд, е съобщила за сертифицирани ефективности на тандемни клетки над 28% и увеличава пилотни производствени линии в Германия. Тяхната пътна карта предвижда търговски пускания на модули в близко бъдеще, със фокус върху интеграцията на перовскитни горни клетки върху стандартни кремниеви долни клетки, използвайки мащабируеми техники на нанасяне. По подобен начин, Meyer Burger Technology AG, швейцарски производител, известен с високо ефективни хетероджункционни кремниеви модули, обяви сътрудничество за индустриализация на перовскитно-кремниевата тандемна технология, целейки да се постигне готовност за масово производство в следващите няколко години.

В Азия, JinkoSolar Holding Co., Ltd. и LONGi Green Energy Technology Co., Ltd., две от най-големите компании за кремниеви соларни модули в света, вече имат установени изследователски програми и пилотни линии за тандемни устройства. Тези компании използват своя опит в обработката на кремниеви вафли и сглобяване на модули, за да разрешат предизвикателствата, като равномерност на перовскитния слой, инженеринг на интерфейси и дългосрочна стабилност при реални условия.

Основните технически пречки за комерсиализация остават увеличаването на нанасянето на перовскит до големи вафли, гарантирайки оперативна стабилност (целящи срокове над 25 години) и съвместимост с съществуващите производствени линии на кремниеви клетки. Индустриалните консорциуми и научни съюзи, като тези, координирани от Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE, улесняват прехвърлянето на знания и усилията за стандартизация, за да се ускори комерсиализацията.

Като се погледне напред, следващите няколко години се очаква да видят първите комерсиални инсталации на тандемни модули перовскит-кремний в пилотни проекти, особено на пазари, които приоритизират висока ефективност и ограничена инсталационна площ, като приложения за покриви и градски условия. Ако целите за надеждност и разходи бъдат изпълнени, тандемните архитектури бързо могат да спечелят пазарен дял, променяйки фотоволтаичния ландшафт и поставяйки нови стандартни значения за ефективност на преобразуване на соларната енергия.

Регулаторни, екологични и безопасностни съображения

Докато инженерингът на перовскитни фотоволтаични устройства напредва към комерсиализация през 2025, регулаторните, екологичните и безопасностните съображения стават все по-влиятелни върху траекторията на сектора. Бързите печалби в ефективността и потенциалът за нискоценово производство на перовскитни соларни клетки привлякоха значително внимание както от индустрията, така и от регулаторите, провокирайки по-близък преглед на влиянията върху жизнения цикъл, безопасността на материалите и управлението на отпадъците след края на експлоатация.

Основен регулаторен фокус е използването на олово в повечето формулировки на перовскит с висока ефективност. Докато количествата са малки, потенциалът за замърсяване на околната среда по време на производство, експлоатация или разполагане е предизвикал призиви за строги контролни механизми. Европейският съюз, чрез развиващата се регулаторна рамка на Европейската комисия, обмисля актуализации на директивата за ограничаване на опасни вещества (RoHS), за да се вземат предвид нововъзникващите технологии на PV, в това число перовскитите. Това може да доведе до нови изисквания за капсулиране, рециклиране и програми за връщане на перовскитни модули.

Производители като Oxford PV и Saule Technologies активно развиват устойчиви техники за капсулиране, за да предотвратят изтичането на олово, дори в случай на счупване на модула. Тези компании също участват в ръководени от индустрията инициативи за установяване на най-добри практики за безопасно боравене и рециклиране. Например, Oxford PV публично се ангажира да използва затворени цикли за рециклиране на своите тандемни модули от перовскит-кремний, целейки да възстанови и повторно използва критични материали.

Освен оловото, екологичният отпечатък от производството на PV на основата на перовскит също е под наблюдение. Индустрията работи за минимизиране на употребата на токсични разтворители и за подобряване на енергийната ефективност в производството. Организации като Международната агенция по енергия наблюдават напредъка на сектора и предоставят насоки за устойчиви производствени практики. През 2025 година, се очаква различни пилотни линии в Европа и Азия да демонстрират процеси с ниски емисии и намалено съдържание на разтворители, задавайки стандарти за бъдещи търговски заводи.

Също така, стандартите за безопасност на перовскитни модули PV също еволюират. Сертификационните органи, включително TÜV Rheinland, актуализират тестовите протоколи, за да адресират уникалните пътища на деградация и режимите на провал на устройствата на перовскит, като чувствителност към влага и UV експозиция. Тези актуализирани стандарти се очаква да станат предпоставки за пазарно навлизане в основни региони до 2026.

Като се погледне напред, се предвижда регулаторния ландшафт за перовскит PV да се затегне, с увеличен акцент върху управлението на жизнения цикъл и опазването на околната среда. Очаква се индустриалните лидери да работят в сътрудничество с регулаторите, за да осигурят, че технологията на перовскит може да нарасне устойчиво, балансирайки иновациите с обществената и екологичната безопасност.

Прогноза за пазара 2025-2030: Сложен годишен ръст, обем и прогнози за приходи

Глобалният пазар за инженеринг на перовскитни фотоволтаични устройства (PV) е готов за значително разширение между 2025 и 2030 година, движен от бързото развитие в материалознанието, мащабируемото производство и увеличаващият се търговски интерес. Към 2025 година, перовскитните соларни клетки преминават от прототипи на лабораторен мащаб към пилотни и ранно комерсиално производство, с множество индустриални лидери и консорции, инвестиращи в производството на голяма площ и подобряване на стабилността.

Ключови играчи като Oxford Photovoltaics, пионер от Обединеното кралство, обявиха планове да увеличат производството си на тандемни соларни клетки перовскит-кремний, целейки търговски модули с ефективности над 28%. Производственото съоръжение на Oxford PV в Германия се очаква да увеличи производството през 2025 година, целейки за капацитет на ниво гигавати до късните 2020-те години. Подобно, Meyer Burger Technology AG, швейцарска компания за соларни технологии, влезе в стратегически партньорства за интегриране на технология на перовскит в своя продуктов план, като се очаква пилотни линии да станат оперативни в рамките на този прогнозен период.

Прогнозите за обем на перовскитните PV модули остават динамични, тъй като приемането на технологиите е тясно свързано с преодоляване на предизвикателствата в дългосрочната стабилност и производството в голям мащаб. Индустриални оценки предполагат, че до 2030 година, годишното глобално производство на перовскитни модули може да достигне 10–20 GW, представляващо сложен годишен ръст (CAGR) от над 35% спрямо 2025 година. Този растеж е подкрепен от потенциала на технологията да предостави по-високи ефективности с по-ниски производствени разходи в сравнение с конвенционалните соларни PV, както и съвместимостта й с гъвкави и леки субстрати.

Прогнозите за приходи също са солидни. При предположение за плавно намаление на нивелирания разход на електрическа енергия (LCOE) и цените на модулите, пазарът на перовскит PV мога да генерира годишни приходи в диапазона от $3–6 милиарда до 2030 година. Тази прогноза е подкрепена от продължаващи инвестиции от компании като First Solar, която, макар основно фокусирана върху тънкослойни кадмиеви модули, е проявила интерес към материали за следващо поколение PV, и Hanwha Solutions, голям глобален производител на соларна енергия, изследващ интеграцията на перовскит-кремний.

Като се погледне напред, траекторията на пазара ще зависи от успешната комерсиализация на стабилни, високоефективни перовскитни модули, установяването на здрави вериги за доставки за прекурсорни материали и разрешаването на регулаторни и екологични проблеми. Със силен импулс както от утвърдени производители на PV, така и от иновативни стартъпи, инженерингът на перовскитни фотоволтаични устройства е подготвен да стане трансформационна сила в соларната индустрия през следващите пет години.

Появяващи се приложения: От оптически мащаб до гъвкава електроника

Инженерингът на перовскитни фотоволтаични устройства бързо преминава от иновации на лабораторно ниво към реални приложения, с 2025 година, маркираща ключова година за разполагането както на оптически мащаб, така и на гъвкава електроника. Уникалните оптоелектронни свойства на перовскитните материали – като високи коефициенти на абсорбция, настрояеми забавяния и обработваемост на разтвор – позволяват ново поколение соларни технологии, които да адресират ограниченията на традиционните фотоволтаици на основа кремний.

В сектора на оптическите мащаби, множество компании напредват в тандемни модули перовскит-кремний, с цел надграждане на ефективността на конвенционалния кремний. Oxford PV, британско-немска компания, е на преден план, обявявайки планове да комерсиализира тандемни модули с сертифицирани ефективности над 28%. Неговата производствена линия в Германия се очаква да увеличи производството през 2025 година, цели интеграция в големи соларни паркове. По подобен начин, Meyer Burger Technology AG, швейцарски производител, работи в сътрудничество с иноватори в перовскит, за да адаптира своите установени производствени линии за кремниеви модули за тандемни архитектури, като предвиждат пилотни проекти през следващите няколко години.

Отвъд оптическия мащаб, перовскитните фотоволтаици отключват нови приложения в гъвкава и лека електроника. Производството на перовскитни филми при ниски температури, базирано на разтвори, позволява нанасяне върху пластмасови субстрати, позволяващо производството на ролка на ролка. GCL Technology Holdings, голям китайски производител на соларни панели, обяви инициативи за научноизследвания и разработки, насочени към гъвкави перовскитни модули за интегрирани в сградите фотоволтаици (BIPV) и преносима енергия. Междувременно, Hanwha Solutions изследва интеграцията на перовскит за полупрозрачни и гъвкави соларни панели, цели приложения в електрически превозни средства и потребителска електроника.

Следващите няколко години ще видят и перовскитни устройства, навлизащи на нишови пазари, като фотоволтаици за закрити помещения, където тяхната висока производителност при условия на слаба светлина е предимство. Компании като Solaronix разработват решения на основата на перовскит за захранване на IoT сензори и интелигентни устройства, използвайки настройваемата абсорбция на материала за усвояване на околно осветление.

Въпреки тези напредъци, предизвикателства остават при увеличаване на производството, докато се осигурява дългосрочна стабилност и безопасност на околната среда. Индустриални консорциуми и органи за стандартизация, като Програмата за фотоволтаични системи на Международната агенция по енергия (IEA PVPS), активно работят по протоколи за тестиране на надеждността и оценка на жизнения цикъл, които вероятно ще формират пътищата за комерсиализация през 2025 и след това.

В обобщение, инженерингът на перовскитни фотоволтаични устройства е на път да диверсифицира пазара на соларни технологии, с 2025 година, маркираща появата и на високоефективни модули за оптически мащаб, и на гъвкави продукти, специфични за приложения. Следващите години ще бъдат критични за демонстриране на трайност, мащабируемо производство, и утвърдително позициониране на перовскитите като основна технология за фотоволтаици.

Бъдеща перспектива: Предизвикателства, възможности и план за комерсиализация

Бъдещето на инженеринга на перовскитни фотоволтаични устройства през 2025 и в идните години е белязано от значителни обещания и забележителни предизвикателства. Като технологията узрява, индустрията наблюдава преход от пробиви на лабораторно ниво към производствени пилотни линии и ранно комерсиално разполагане. Основните предизвикателства остават в областите на дългосрочната оперативна стабилност, равномерността на големи площи и смекчаването на токсичността на оловото, всички от които са критични за широко приемане.

Едно от най-належащите технически препятствия е подобрението на трайността на перовскитните соларни клетки при реални условия. Докато лабораторните устройства са надминали 25% ефективност на преобразуване на енергия, поддържането на подобна производителност през 20+ години, както изисква комерсиализацията на соларни модули, все още е активно изследвано. Компании като Oxford PV са на преден план, обявявайки производствени линии за тандемни клетки перовскит-кремний и целейки срокове на модулите, които да отговарят или надвишават текущите стандарти на индустрията. Тяхната пътна карта включва увеличаване на производството до ниво гигавати в следващите няколко години, зависещо от допълнителни подобрения в капсулирането и инженерството на материалите.

Други възможности идват от уникалните свойства на перовскитите, които позволяват гъвкави, леки и полупрозрачни модули. Това отваря нови пазари в интегрираните в сградите фотоволтаици (BIPV) и преносимата енергия. Saule Technologies активно разработва гъвкави перовскитни панели за търговски и архитектонични приложения, с пилотни инсталации, които вече са в ход. Фокусът на компанията върху производствените техники на ролка на ролка се очаква да свали разходите и да улесни масовото приемане.

На фронта на веригата за доставки и производството, пътят към комерсиализацията включва установяването на устойчиви, мащабируеми процеси. Hanwha Solutions и Meyer Burger Technology AG обявиха инвестиции в научноизследвания на перовскити и пилотни линии, целейки интеграцията на перовскитни слоеве с производството на съществуващи кремниеви модули. Този хибриден подход използва установената инфраструктура, докато ускорява пазарното навлизане на високо ефективни тандемни модули.

Като се погледне напред, индустриалните органи като Международна агенция по енергия подчертават необходимостта от стандартизирани тестови протоколи и оценки на жизнения цикъл, за да се адресират екологичните и безопасностните проблеми, особено относно съдържанието на олово. Следващите няколко години вероятно ще свидетелстват за увеличено сътрудничество между производители, доставчици на материали и регулаторни агенции, за да се разработят стратегии за рециклиране и смекчаване.

В обобщение, комерсиализацията на перовскитните фотоволтаици до 2025 и след това зависи от преодоляването на предизвикателствата в областта на стабилността и околната среда, увеличаването на производството и оползотворяването на новите области на приложение. С продължаващи инвестиции и сътрудничество в различни сектори, инженерингът на перовскитни фотоволтаични устройства е готов да играе трансформационна роля в глобалната соларна индустрия.

Източници и справки

Are perovskite cells a game-changer for solar energy?

Bymarcin

Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *

Sololef

    © Copyright 2022 Newsup. All Rights Reserved.