Sololef

Fotovoltaika Inovace News Trh s energiemi

Perovskitové fotovoltaiky 2025: Průlomové inženýrství a 300% nárůst trhu vpřed

Bymarcin

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

Inženýrství perovskitových fotovoltaických zařízení v roce 2025: Uvolnění solární energie nové generace s disruptivním růstem. Prozkoumejte, jak pokročilé materiály a škálovatelná výroba redefinují solární průmysl.

Výkonný souhrn: Vyhlídky trhu na rok 2025 a klíčové faktory

Celosvětové prostředí pro inženýrství perovskitových fotovoltaických (PV) zařízení je v roce 2025 připraveno na zásadní transformaci, poháněné rychlým pokrokem v materiálových vědách, škálovatelností výroby a komerčními partnerstvími. Perovskitové solární články (PSC) se ukázaly jako disruptivní technologie, nabízející potenciál pro vyšší účinnost přeměny energie, nižší výrobní náklady a větší variabilitu ve srovnání s tradičními silikonovými fotovoltaikami. V roce 2025 je výhled na trhu utvářen konvergencí technických mezníků a strategických investic jak od zavedených lídrů v oboru, tak od inovativních startupů.

Klíčovými faktory v tomto sektoru jsou úspěšné demonstrace tandemových článků perovskit-silikon, které překonávají 30% účinnost na pilotních výrobních linkách, jak uvádí přední výrobci jako Oxford PV. Tato společnost, sídlící ve Spojeném království a Německu, oznámila plány na zvýšení své výrobní kapacity v roce 2025 s cílem zaměřit se na komerční moduly pro střešní a utility-scale aplikace. Podobně Meyer Burger Technology AG, švýcarský dodavatel PV zařízení, uzavřel strategické spolupráce na integraci perovskitových vrstev do svých řad vysoce účinných solárních článků s cílem dosáhnout připravenosti na sériovou výrobu v příštích několika letech.

Asijští výrobci také urychlují své iniciativy v oblasti perovskitových PV. TCL, významný čínský konglomerát v oblasti elektroniky, investoval do výzkumu perovskitu a pilotních linek s cílem uvést na trh flexibilní a lehké solární moduly. Mezitím Hanwha Group v Jižní Koreji využívá své odbornosti v oblasti pokročilých materiálů a výroby solárních panelů k prozkoumání tandemových perovskit-silikon architektur, přičemž pilotní projekty by měly dosáhnout zralosti do roku 2025.

Výhled na trh pro rok 2025 je dále posilován podpůrnými politickými rámci v Evropské unii, Spojených státech a Číně, které preferují technologie solární energie nové generace ve svých strategiích obnovitelné energie. Průmyslové organizace, jako je Asociace průmyslu solární energie a SolarPower Europe, aktivně propagují standardy a osvědčené postupy pro nasazení perovskitových PV, přičemž se zaměřují na problémy dlouhodobé stability, obsahu olova a recyklovatelnosti.

S ohledem na budoucnost se očekává, že příští několik let budou svědky první vlny komerčních instalací perovskitových PV, s pilotními projekty, které se přecházejí na plně škálovanou výrobu. Růst tohoto sektoru bude záviset na dalším pokroku v odolnosti zařízení, rozvoji dodavatelského řetězce a regulační akceptaci. Pokud současné trendy přetrvají, může inženýrství perovskitových PV redefinovat konkurenci v solárním průmyslu do konce 20. let, nabízející nové příležitosti pro snižování nákladů a zlepšování výkonnosti na globálních trzích.

Perovskitová fotovoltaická technologie: Základy a inovace

Inženýrství perovskitových fotovoltaických zařízení se rychle pokročilo, čímž perovskitové solární články (PSC) zaujaly místo vedoucího kandidáta na technologii solární energie nové generace. Jedinečná krystalová struktura perovskitových materiálů, obvykle založená na hybridních organických-inorganických olověných halogenidech, umožňuje vysoké absorpční koeficienty, tunovatelné zakázky a dlouhé délky difuze nosičů. Tyto vlastnosti vedly k rekordním účinnostem přeměny energie (PCE), kdy laboratorní zařízení nyní překračují 26 % — číslo, které konkuruje nebo překonává zavedené silikonové fotovoltaiky.

V roce 2025 se zaměření inženýrství perovskitových zařízení přesouvá z průlomů v laboratořích na škálovatelnou výrobu a komerční nasazení. Klíčovými inženýrskými výzvami jsou zlepšení dlouhodobé provozní stability, škálování z malých oblastí článků na velké moduly a vývoj alternativ bez olova nebo snižujícího obsah olova, aby byly vyřešeny ekologické problémy. Společnosti, jako je Oxford Photovoltaics, jsou na čele, protože vyvinuly perovskitové tandemové články na silikonu, které dosáhly certifikovaných účinností nad 28 %. Jejich pilotní výrobní linka v Německu by měla zvyšovat produkci komerčních modulů s cílem integrovat se do stávající infrastruktury silikonových solárních panelů.

Dalším hlavním hráčem, Microquanta Semiconductor, se zaměřuje na výrobní techniky roll-to-roll pro perovskitové moduly, s cílem snížit náklady na výrobu a umožnit flexibilní, lehké solární panely. Jejich nedávná demonstrace 1,2 metru dlouhého perovskitového modulu s účinností přes 18 % představuje významný krok směrem k komercializaci. Mezitím GCL Technology investuje do technologie perovskit-silikon tandem, využívající své odbornosti ve výrobě silikonových waferů k urychlení vývoje hybridních zařízení.

Úsilí v oblasti inženýrství zařízení se také zaměřuje na technologie zapouzdření a bariér, aby chránily perovskitové vrstvy před vlhkostí a kyslíkem, což je klíčové pro dosahování 25letých operačních životností vyžadovaných pro běžné přijetí. Průmyslové konsorcia a standardizační orgány, jako je Mezinárodní energetická agentura – program fotovoltaických energetických systémů, pracují na zavádění testovacích protokolů a benchmarků spolehlivosti konkrétních pro perovskitová zařízení.

Do budoucna se očekává, že příští několik let uvidí první komerční instalace perovskitových modulů, zejména na specializovaných trzích, jako jsou fotovoltaiky integrované do budov (BIPV) a přenosná energie. Pokračující spolupráce mezi dodavateli materiálů, inženýry zařízení a výrobci modulů bude nezbytná k překonání zbývajících překážek v oblasti stability, škálovatelnosti a ekologické bezpečnosti, což otevře cestu pro perovskitové fotovoltaiky, aby hrály významnou roli v globálním prostředí obnovitelné energie.

Konkurenční prostředí: Přední společnosti a strategická partnerství

Konkurenční prostředí inženýrství perovskitových fotovoltaických zařízení v roce 2025 je charakterizováno rychlými inovacemi, strategickými partnerstvími a vznikem specializovaných hráčů, kteří mají za cíl komercializaci technologií solární energie nové generace. Jak se perovskitové solární články (PSC) blíží komerční životaschopnosti, několik společností a konsorcií vede v rozšiřování výroby, zlepšování stability zařízení a integraci perovskitů do tandemových a flexibilních modulů.

Mezi nejvýznamnějšími hráči vyniká Oxford Photovoltaics jako průkopník v oblasti perovskitových silikových tandemových solárních článků. Společnost, která vzešla z univerzity v Oxfordu, zřídila pilotní linku v Německu a cílí na masovou výrobu tandemových modulů s účinnostmi překračujícími 28 %. Strategická partnerství Oxford PV se zavedenými výrobci silikonu a dodavateli zařízení zrychlují cestu na trh, přičemž se očekává, že komerční moduly budou nasazeny v pilotních projektech do konce roku 2025.

Dalším klíčovým uchazečem je Meyer Burger Technology AG, švýcarská společnost s silným zázemím v oblasti výrobního zařízení pro fotovoltaiku. Meyer Burger oznámil spolupráci s vývojáři technologie perovskitu na přizpůsobení svých výrobních linek pro výrobu tandemových článků, s cílem využít své odbornosti v oblasti vysoce účinné heterojunkce a technologií SmartWire. Plán společnosti zahrnuje integraci perovskitových vrstev na stávající silikové platformy, přičemž se očekává, že pilotní výroba bude zahájena během následujících dvou let.

V Asii investuje Toray Industries, Inc. do pokročilých materiálů pro perovskitové solární články, se zaměřením na zapouzdřovací filmy a bariérové vrstvy na zlepšení trvanlivosti zařízení. Partnerství společnosti Toray s japonskými a mezinárodními výzkumnými institucemi by mělo přinést nová řešení materiálů, která se zaměří na problémy stability perovskitových zařízení, což je kritický faktor pro komerční přijetí.

Strategická partnerství také formují tento sektor. Evropská perovskitová iniciativa, konsorcium průmyslových a akademických partnerů, podporuje spolupráci na standardizaci, testování spolehlivosti a rozvoj dodavatelského řetězce. Mezitím společnosti jako Hanwha Solutions zkoumají integraci perovskitů do svých portfolií solárních produktů, využívajíce své globální výrobní a distribuční sítě.

Do budoucna se očekává, že konkurenční prostředí se intenzivně rozvíjí, protože do tohoto sektoru vstupuje stále více společností a stávající hráči zvyšují výrobu. V příštích několika letech pravděpodobně uvidíme zvýšené společné podniky, licenční smlouvy a partnerství napříč sektory, zejména když se technologie perovskitu přesunou z pilotní na komerční úroveň. Zaměření zůstane na zlepšování účinnosti, stability a výroby, s cílem dosáhnout nákladově konkurenceschopných, vysoce výkonných solárních modulů pro široké nasazení.

Pokroky ve výrobě: Škálovatelná produkce a snižování nákladů

Přechod perovskitových fotovoltaických (PV) zařízení z laboratorních prototypů na komerčně životaschopné výrobky závisí na pokroku v oblasti škálovatelné výroby a snižování nákladů. K roku 2025 průmysl vykazuje výrazný dynamiku, přičemž několik společností a konsorcií aktivně vyvíjí a nasazuje škálovatelné výrobní techniky pro perovskitové solární články a moduly.

Jedním z nejslibnějších přístupů je výroba roll-to-roll (R2R), která umožňuje kontinuální depozici perovskitových vrstev na flexibilní substráty. Tato metoda se zdokonaluje, aby dosáhla vysoké produkce a uniformity, což je klíčové pro výrobu velkých modulů. Společnosti jako Oxford PV a Saule Technologies patří k předním lídrům, přičemž Oxford PV se zaměřuje na perovskit-silikon tandemové články a Saule Technologies je pionýrem inkjetového tisku pro flexibilní, lehké moduly. Obě firmy hlásí pilotní výrobní linky, přičemž Oxford PV cílí na gigawattovou výrobu v blízké budoucnosti.

Dalším klíčovým vývojem je přijetí slot-die a blade coatingu, které jsou kompatibilní s velkými substráty a nabízejí přesnou kontrolu tloušťky filmu a jeho uniformity. Tyto techniky se integrují do automatizovaných výrobních linek, snižují náklady na práci a odpad z materiálů. Hanwha Solutions, významný hráč v globálním solárním průmyslu, oznámil investice do výzkumu a vývoje v oblasti perovskitu a zkoumá hybridní výrobní linky, které kombinují technologie perovskitu a silikonu pro zlepšení účinnosti a nákladovosti.

Náklady na materiály zůstávají klíčovým bodem pro snížení nákladů. Použití hojných a levných precursorů, stejně jako vývoj formulací perovskitů bez obsahu olova, se prosazují s cílem řešit ekonomické a ekologické problémy. First Solar, známá svými tenkofilmovými moduly na základě kadmiového telurid, vyjádřila zájem o integraci perovskitu, přičemž využije své odbornosti v oblasti škálovatelného zpracování tenkých filmů k urychlení komercializace perovskitů.

Do budoucna je výhled pro výrobu perovskitových PV optimistický. Průmyslové plány očekávají, že náklady na výrobu perovskitových modulů by do roku 2027 mohly klesnout pod 0,20 USD/W, což je učiní vysoce konkurenceschopnými ve srovnání se zavedenými silikonovými PV. Ongoing spolupráce mezi výrobci, dodavateli zařízení a výzkumnými institucemi by měly dále optimalizovat výrobu, zlepšit stabilitu zařízení a umožnit mass-market přijetí. Jak se tyto pokroky projeví, perovskitové fotovoltaiky se chystají hrát transformační roli v globálním prostředí obnovitelné energie.

Prostředí inženýrství perovskitových fotovoltaických (PV) zařízení v roce 2025 je definováno rychlým pokrokem v ukazatelích výkonnosti, zejména v účinnosti, stabilitě a spolehlivosti. Perovskitové solární články (PSC) pokračují v trajektorii rekordní účinnosti přeměny energie (PCE), přičemž certifikovaná laboratorní zařízení nyní rutinně překračují 25 %. Významně, tandemové architektury — kde jsou perovskitové vrstvy kombinovány se silikonem — dosáhly účinnosti překračující 30 %, což zužuje mezeru s teoretickými limity a předstihuje konvenční moduly pouze se silikonem. Tento pokrok exemplifikuje společnost Oxford PV, která hlásila certifikované účinnosti tandemových článků nad 28 % a aktivně zvyšuje výrobu pro komerční nasazení.

Stabilita a spolehlivost, dlouhodobé výzvy pro perovskitové PV, také zaznamenávají významná zlepšení. Nedávné inženýrské strategie zařízení se zaměřují na compositional engineering, pasivaci rozhraní a pokročilé zapouzdřovací techniky, aby zmírněly degradaci vlivem vlhkosti, kyslíku a tepelného stresu. Například First Solar, významný výrobce tenkých filmů PV, investoval do výzkumných spoluprací na prozkoumání integrace perovskitu a jejich trvanlivosti, čímž využívá své odbornosti v oblasti spolehlivosti velkých modulů. Mezitím se Hanwha Solutions a JinkoSolar oba podílejí na pilotních projektech a partnerstvích, jejichž cílem je zvýšit životnost perovskitových modulů na úroveň odpovídající nebo překračující 20letá standardy typické pro silikonové PV.

Pokud jde o spolehlivost, průmysl se posouvá směrem k standardizovaným testovacím protokolům pro perovskitové moduly, přičemž organizace jako Mezinárodní energetická agentura a Mezinárodní elektrotechnická komise pracují na zavedení pokynů pro zrychlené stárnutí a výkon v terénu. Tyto snahy jsou kritické pro bankovatelnost a široké přijetí, protože investoři a utility požadují robustní data o dlouhodobé operaci za reálných podmínek.

Do budoucna se očekává, že se v příštích několika letech dočkáme prvních komerčních instalací tandemových modulů perovskit-silikon s pilotními projekty již probíhajícími v Evropě a Asii. Společnosti jako Oxford PV se zaměřují na masovou výrobu, zatímco etablované výrobci PV integrují technologii perovskitu do svých produktových plánů. Výhled pro rok 2025 a dále je jedním učitelského optimismu: zatímco rekordy účinnosti pokračují v poklesu a ukazatele stability se zlepšují, přechod z laboratoře na velkosériový, spolehlivý provoz zůstává ústřední inženýrskou výzvou pro sektor.

Integrace se silikonem a tandemovými architekturami

Integrace perovskitových materiálů se silikonem v tandemových fotovoltaických architekturách je vedoucí strategií, jak překonat limit účinnosti konvenčních solárních článků s jedním přechodem silikonu. K roku 2025 se tento přístup přesouvá z laboratorních demonstrací na ranou průmyslovou adopci, poháněný potenciálem dosáhnout účinnost přeměny energie (PCE) překračující 30 %, což je významný skok nad průměrnou komerční hodnotou silikonového článku 22–24 %.

Hlavní hráči na trhu aktivně vyvíjejí tandemové moduly perovskit-silikon. Oxford Photovoltaics, britsko-německá společnost vzešlá z univerzity v Oxfordu, hlásila certifikované účinnosti tandemových článků nad 28 % a zvyšuje pilotní výrobní linky v Německu. Jejich plán cílí na uvedení komerčních modulů v blízké budoucnosti s důrazem na integraci perovskitových horních článků na standardní silikové spodní články pomocí škálovatelných depozičních technik. Podobně Meyer Burger Technology AG, švýcarský výrobce známý svými vysoce účinnými heterojunkčními silikonovými moduly, oznámil kolaborativní snahy na průmyslovou výrobu technologie perovskit-silikon tandem, s cílem dosáhnout připravenosti na masovou výrobu během následujících několika let.

V Asii etablovali JinkoSolar Holding Co., Ltd. a LONGi Green Energy Technology Co., Ltd., dva z největších světových výrobců silikonových solárních modulů, výzkumné programy a pilotní linky pro tandemová zařízení. Tyto společnosti využívají své odbornosti ve zpracování silikonových waferů a montáže modulů, aby řešily výzvy, jako je rovnost perovskitové vrstvy, inženýrství rozhraní a dlouhodobá stabilita za reálných podmínek.

Hlavní technické překážky pro komerční nasazení zůstávají zvyšováním depozice perovskitu na velké wafery, zajištěním provozní stability (cílem jsou životnosti přes 25 let) a kompatibilitou se stávajícími výrobními linkami silikonových článků. Průmyslová konsorcia a výzkumné aliance, jako ty koordinované Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE, usnadňují sdílení znalostí a standardizační úsilí, aby urychlily komercializaci.

Do budoucna se očekávat, že se v příštích několika letech dočkáme prvních komerčních instalací tandemových modulů perovskit-silikon v pilotních projektech, zejména na trzích upřednostňujících vysokou účinnost a omezenou instalační plochu, jako jsou střešní a městské aplikace. Pokud budou splněny cíle spolehlivosti a nákladů, mohou tandemové architektury rychle získat tržní podíl, přetvářející fotovoltaické prostředí a stanovující nové standardy pro účinnost přeměny sluneční energie.

Regulační, environmentální a bezpečnostní aspekty

Jak se inženýrství perovskitových fotovoltaických (PV) zařízení posouvá směrem k komercializaci v roce 2025, regulační, environmentální a bezpečnostní aspekty stále více utvářejí trajektorii sektoru. Rychlé zisky v účinnosti a potenciál levné výroby perovskitových solárních článků přitáhly významnou pozornost jak od průmyslu, tak od regulátorů, což vyvolalo bližší zkoumání dopadů na životní cyklus, bezpečnost materiálů a řízení na konci životnosti.

Primárním regulačním zaměřením je použití olova v mnoha vysoce účinných perovskitových formulacích. Ačkoliv jsou množství malá, potenciál ekologické kontaminace během výroby, provozu nebo likvidace vedl k požadavkům na přísné kontroly. Evropská unie, prostřednictvím své vyvíjející se Evropské komise, zvažuje aktualizace směrnice o omezení nebezpečných látek (RoHS), aby se zaměřila na nové technologie PV, včetně perovskitů. To může vést k novým požadavkům na zapouzdření, recyklaci a systémy zpětného odběru perovskitových modulů.

Výrobci, jako jsou Oxford PV a Saule Technologies, aktivně vyvíjejí robustní zapouzdřovací techniky, které zabrání úniku olova i v případě poškození modulu. Tyto společnosti se také účastní iniciativ vedených průmyslem, aby stanovily osvědčené postupy pro bezpečné zacházení a recyklaci. Například Oxford PV se veřejně zavázala k procesu recyklace uzavřeného kruhu pro své tandemové moduly perovskit-silikon, s cílem obnovit a znovu použít kritické materiály.

Kromě olova je ekologická stopa výroby perovskitových PV podrobená přezkoumání. Průmysl se snaží minimalizovat použití toxických rozpouštědel a zlepšit energetickou účinnost ve výrobě. Organizace, jako je Mezinárodní energetická agentura, sledují pokrok sektoru a poskytují pokyny k udržitelné výrobní praxi. V roce 2025 se očekává, že několik pilotních linek v Evropě a Asii prokáže procesy s nízkými emisemi a sníženým obsahem rozpouštědel, čímž stanoví standardy pro budoucí komerční závody.

Bezpečnostní standardy pro perovskitové PV moduly se rovněž vyvíjejí. Certifikační orgány, včetně TÜV Rheinland, aktualizují testovací protokoly, aby se zaměřily na jedinečné procesy degradace a způsoby selhání perovskitových zařízení, jako je citlivost na vlhkost a UV záření. Tyto aktualizované standardy by měly být vyžadovány pro vstup na trh ve velkých regionech do roku 2026.

S výhledem do budoucna se očekává, že regulační prostředí pro perovskitové PV se zpřísní, s důrazem na řízení cyklu životnosti a ekologickou odpovědnost. Očekává se, že vedoucí představitelé průmyslu spolupracují s regulátory, aby zajistili, že technologie solárního perovskitu mohou být škálovány udržitelně, což vyváží inovace s veřejnou a ekologickou bezpečností.

Tržní prognóza 2025–2030: CAGR, objem a projekce příjmů

Globální trh pro inženýrství perovskitových fotovoltaických (PV) zařízení je připraven na významnou expanzi mezi lety 2025 a 2030, podporovanou rychlým pokrokem v materiálových vědách, škálovatelnou výrobou a rostoucím komerčním zájmem. K roku 2025 se perovskitové solární články přesouvají z laboratorních prototypů na pilotní a ranou komerční produkci, přičemž několik lídrů v oboru a konsorcií investuje do výroby velkých modulů a zlepšování stability.

Klíčoví hráči, jako je Oxford Photovoltaics, britský průkopník, oznámili plány na zvýšení výroby perovskitových tandemových solárních článků na silikonu, se zaměřením na komerční moduly s účinnostmi překračujícími 28 %. Výrobní zařízení Oxford PV v Německu se očekává, že v roce 2025 zvýší produkci, s cílem dosáhnout gigawattových schopen výstupů do konce 20. let. Podobně Meyer Burger Technology AG, švýcarská solar technology společnost, uzavřela strategická partnerství na integraci technologie perovskitu do svého produktového plánu, s pilotními linkami očekávanými v operaci během tohoto prognózovaného období.

Projekce objemu pro perovskitové PV moduly zůstávají dynamické, neboť přijetí technologie je úzce spjato s překonáváním výzev dlouhodobé stability a velkovýrobního zpracování. Odhady průmyslu naznačují, že do roku 2030 může celosvětová roční výroba modulů na bázi perovskitu dosáhnout 10–20 GW, což představuje složenou roční míru růstu (CAGR) přes 35 % od úrovně v roce 2025. Tento růst podporuje potenciál technologie dosahovat vyšší účinnosti při nižších výrobních nákladech ve srovnání s konvenčními silikonovými PV, jakož i její kompatibilitu s flexibilními a lehkými substráty.

Projekce příjmů jsou rovněž silné. Při předpokladu postupného snížení zjednodušené ceny elektrické energie (LCOE) a cen modulů by mohl trh perovskitového PV generovat roční příjmy v rozmezí 3–6 miliard USD do roku 2030. Tento výhled podporují pokračující investice od společností, jako je First Solar, která se primárně zaměřuje na tenkovrstvé kadmiové telluridy, ale prokázala zájem o materiály pro fotovoltaiku nové generace, a Hanwha Solutions, významný globální výrobce solární energie, zkoumá integraci tandemů perovskit-silikon.

S pohledem do budoucnosti bude trajektorie trhu záviset na úspěšné komercializaci stabilních, vysoce účinných perovskitových modulů, zřízení robustních dodavatelských řetězců pro precursorové materiály a vyřešení regulačních a ekologických problémů. S silným momentem jak od zavedených výrobců PV, tak od inovativních startupů je inženýrství perovskitových fotovoltaik nastaveno na to, aby se stalo transformační silou v solárním průmyslu v průběhu příštích pěti let.

Nové aplikace: Od utility-scale po flexibilní elektroniku

Inženýrství perovskitových fotovoltaických zařízení se rychle transformuje z laboratorních inovací na reálné aplikace, přičemž rok 2025 je klíčovým rokem pro nasazení jak v oblasti utility-scale, tak ve flexibilní elektronice. Jedinečné optoelektronické vlastnosti perovskitových materiálů — jako vysoké absorpční koeficienty, tunovatelné šířky zakázky a zpracovatelnost v roztoku — umožňují novou generaci solárních technologií, které řeší omezení tradičních silikonových fotovoltaik.

V sektoru utility-scale několik společností vyvíjí tandemové moduly perovskit-silikon, cílem je překonat úroveň účinnosti konvenčního silikonu. Oxford PV, britsko-německá společnost, je na čele, neboť oznámila plány na komercializaci tandemových modulů s certifikovanými účinnostmi nad 28 %. Jejich pilotní výrobní linka v Německu by měla zahájit výrobu v roce 2025, zaměřující se na integraci do velkých solárních farem. Podobně Meyer Burger Technology AG, švýcarský výrobce, spolupracuje s inovátory na perovskitu na přizpůsobení svých zavedených výrobních linek silikových modulů pro tandemové architektury, přičemž pilotní projekty se očekávají v příštích několika letech.

Kromě utility-scale perovskitové fotovoltaiky otevírají nové aplikace v oblasti flexibilní a lehké elektroniky. Tenkoteplotní, roztokové zpracování perovskitových filmů umožňuje depozici na plastových substrátech, což umožňuje výrobu pomocí roll-to-roll. GCL Technology Holdings, významná čínská solární společnost, oznámila iniciativy v oblasti výzkumu a vývoje zaměřené na flexibilní perovskitové moduly pro fotovoltaiky integrované do budov (BIPV) a přenosnou energii. Mezitím Hanwha Solutions zkoumá integraci perovskitu pro poloprůhledné a flexibilní solární panely, zaměřující se na aplikace v elektrických vozidlech a spotřební elektronice.

Příští několik let také přinese perovskitové zařízení do specializovaných trhů, jako jsou fotovoltaiky pro interiéry, kde jsou jejich vysoké výkonnosti při slabém osvětlení výhodné. Společnosti jako Solaronix vyvíjejí řešení na bázi perovskitů pro napájení IoT senzorů a chytrých zařízení, přičemž využívají tunovatelnou absorpci materiálu pro sklizeň ambientního světla.

Navzdory těmto pokrokům zůstávají výzvy v oblasti škálování výroby při zajištění dlouhodobé stability a ekologické bezpečnosti. Průmyslová konsorcia a standardizační orgány, jako je Mezinárodní energetická agentura – program fotovoltaických systémů (IEA PVPS), aktivně pracují na protokolech pro testování spolehlivosti a hodnocení životního cyklu, které očekávají, že utváří cesty ke komerčnímu uvedení do roku 2025 a dále.

Celkově je inženýrství perovskitových fotovoltaických zařízení připraveno diversifikovat trh solární energie, přičemž rok 2025 označuje vznik jak modulů s vysokou účinností, tak flexibilních produktů specifických pro aplikace. Následující roky budou zásadní pro prokázání trvanlivosti, rozšiřování výroby a etablování perovskitů jako mainstreamové fotovoltaické technologie.

Budoucí vyhlídky: Výzvy, příležitosti a plán na komercializaci

Budoucnost inženýrství perovskitových fotovoltaických zařízení v roce 2025 a v nadcházejících letech je poznamenána jak významným slibem, tak výraznými výzvami. Jak technologie dozrává, průmysl prochází přechodem z průlomů v laboratořích k pilotní výrobě a raným komerčním nasazením. Hlavní výzvy zůstávají v oblastech dlouhodobé provozní stability, uniformity velkých ploch a zmírnění toxicity olova, což vše je kritické pro široké přijetí.

Jednou z nejurgentnějších technických překážek je zlepšení odolnosti perovskitových solárních článků za reálných podmínek. Zatímco laboratorní zařízení překonala 25 % účinnosti přeměny energie, udržení tohoto výkonu po dobu 20 a více let, jak je požadováno pro komerční solární moduly, je stále aktivně zkoumáno. Společnosti, jako je Oxford PV, jsou na čele, neboť oznámily pilotní výrobní linky pro perovskit-silikon tandemové články a cílí na životnost modulů, která splňuje nebo překračuje současné průmyslové standardy. Jejich plán zahrnuje rozšíření na gigawattové úrovně výroby během několika příštích let, pokud budou dosaženy další zlepšení v zapouzdření a konstrukci materiálů.

Další příležitost leží v jedinečných vlastnostech perovskitů, které umožňují flexibilní, lehké a poloprůhledné moduly. To otevírá nové trhy na fotovoltaiky integrované do budov (BIPV) a přenosnou energii. Saule Technologies aktivně vyvíjí flexibilní perovskitové panely pro komerční a architektonické aplikace, přičemž pilotní instalace již probíhají. Důraz společnosti na techniky roll-to-roll se očekává, že sníží náklady a usnadní masové přijetí.

Z hlediska dodavatelského řetězce a výroby zahrnuje plán na komercializaci zřízení robustních, škálovatelných procesů. Hanwha Solutions a Meyer Burger Technology AG obě oznámily investice do výzkumu perovskitu a pilotních linek s cílem integrovat perovskitové vrstvy do stávající výroby silikonových modulů. Tento hybridní přístup využívá zavedenou infrastrukturu a akceleruje vstup na trh vysoce účinných tandemových modulů.

S výhledem do budoucna, průmyslové orgány, jako je Mezinárodní energetická agentura, zdůrazňují potřebu standardizovaných testovacích protokolů a hodnocení životního cyklu k řešení ekologických a bezpečnostních problémů, zejména pokud jde o obsah olova. Očekává se, že příští několik let přinese zvýšenou spolupráci mezi výrobci, dodavateli materiálů a regulačními agenturami, aby se vyvinuly strategie recyklace a zmírnění.

Stručně řečeno, komercializace perovskitových fotovoltaik do roku 2025 a dále závisí na překonávání problémů stability a ochrany životního prostředí, škálování výroby a využívání nových oblasti aplikací. S pokračujícími investicemi a spoluprací napříč sektory je inženýrství perovskitových zařízení připraveno hrát transformační roli v globálním solárním průmyslu.

Zdroje a odkazy

Are perovskite cells a game-changer for solar energy?

Bymarcin

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Sololef

    © Copyright 2022 Newsup. All Rights Reserved.