Тандемные солнечные элементы достигли рекордного КПД 33%, Trinasolar подтверждает 29,2% на промышленном модуле

Революция в фотовольтаике: тандемные технологии прорыва

Отрасль солнечной энергетики переживает период интенсивных испытаний новейших решений. Тандемные солнечные элементы, сочетающие перовскит и кремний, демонстрируют потрясающие показатели эффективности, превышающие традиционные однопереходные ячейки. Эти технологии позволяют преодолеть фундаментальные ограничения конвертации солнечного света в электричество, используя разные спектральные диапазоны одновременно.

Китайские ученые достигли 33% КПД

Исследователи из Нинбоского института технологии и инженерии материалов (NIMTE) Китайской академии наук в сотрудничестве с ведущими университетами Китая разработали инновационную стратегию пассивации для тандемных солнечных элементов. Ключевым решением стала архитектура на основе полистирольных наносфер с оксидом алюминия нанесенным на вершины. Этот подход эффективно решает проблему локальных утечек тока, возникающих из-за пирамидальной текстуры промышленных кремниевых подложек, которая мешает равномерному нанесению перовскитового слоя.

Разработанный метод полностью совместим со стандартными производственными линиями, что критически важно для будущей коммерциализации. Эта простота технологического процесса делает тандемные элементы на основе перовскита и кремния реальными кандидатами для массового применения.

Прорыв Trinasolar: 29,2% КПД на промышленном модуле

Китайский производитель солнечных панелей Trinasolar установил новый мировой рекорд для тандемных модулей. Перовскит-кремниевый тандемный модуль достиг пиковой мощности 907 Вт при КПД 29,2% по всей площади. Этот результат подтвержден независимым испытательным институтом TÜV SÜD, что придаёт ему высокую достоверность.

Примечательно, что это уже 41-й мировой рекорд компании в области фотовольтаики. За двенадцать месяцев наблюдается значительный прогресс: аналогичный модуль год назад выдавал 808 Вт, что соответствует приросту почти 100 Вт. Достижение основано на платформе крупноформатных тандемных ячеек 210 мм с улучшенной равномерностью перовскитных тонких плёнок и оптимизированным согласованием спектрального поглощения в тандемной структуре.

Важным преимуществом является то, что модуль выполнен в стандартных промышленных габаритах и полностью соответствует отраслевым спецификациям. Это означает, что рекорд имеет реальное коммерческое значение, а не ограничен только лабораторным прототипом.

Технологические вызовы и перспективы

Несмотря на впечатляющие результаты, отрасль сталкивается с рядом ключевых вызовов. Долговременная стабильность остаётся главной проблемой: традиционные перовскитовые элементы подвержены деградации под воздействием влаги и постоянного УФ излучения. Кроме того, масштабирование производства требует решения вопросов качества и стоимости.

Экологические аспекты также требуют внимания. Промышраня перовскитовых элементов традиционно использует свинец, что стимулирует развитие безсвинцовых альтернатив на основе острого. Однако эти варианты пока отстают в эффективности от свинцовых аналогов. Разработка модульных конструкций для упрощения утилизации материалов является приоритетной задачей.

Путь к коммерческой реализации

С учётом текущих темпов развития, первые потребительские продукты на основе тандемных технологий могут появиться на рынке в течение 3-5 лет. Однако узконаправленные B2B-приложения уже могут появиться раньше — в частности, в строительных фотогальванических интеграциях. Инвестиционные потоки смещаются с чистой науки в направление пилотных производственных линий, что указывает на готовность рынка к коммерциализации.

По словам председателя совета директоров Trinasolar Гао Цзифаня, непрерывные прорывы в базовых технологиях позволяют компании уверенно удерживать лидирующие позиции в отрасли. Компания намерена продолжать наращивать инвестиции в тандемные перовскитные технологии и ускорять вывод высокоэффективных солнечных продуктов на рынок.