Съдържание
- Резюме: Обобщение за 2025 г. и основни изводи
- Производство на соларни клетки с халидни перовскити: Основни технологии и процеси
- Водещи играчи и иновационни компании (2025—2029)
- Революции в материалознанието: Ефективност, стабилност и мащабиране
- Напредък в производството: От лабораториите до производството в гигаватови мащаби
- Размер на пазара, прогнози за растеж и регионални тенденции (2025–2029)
- Конкурентна среда: Устояли се компании срещу иноватори с перовскити
- Верига на доставки и съображения за суровини
- Регулаторни, стандартизационни и устойчивостни фактори
- Бъдещ поглед: Потенциал за разстройство, предизвикателства и приложения от ново поколение
- Източници и препратки
Резюме: Обобщение за 2025 г. и основни изводи
През 2025 г. производството на соларни клетки с халидни перовскити (PSC) се намира на критичен етап между напредналите изследвания и началото на производството в индустриален мащаб. През изминалата година секторът е отбелязал значителен напредък и в ефективността на устройствата, и в мащабирането на процесите, благодарение на съвместните усилия между изследователски институции и играчи от индустрията. Ефективността на конверсия на енергията на лабораторни перовскитни соларни клетки редовно надвишава 25%, приближавайки представянето на конвенционалните силициеви фотоволтаици, а структури с перовскит-силиций дори надхвърлят 29% в сертифицирани тестове (Helmholtz-Zentrum Berlin).
Що се отнася до производството, през 2025 г. се наблюдава прехвърляне от основно техники за нанасяне на спин и парообразно нанасяне към мащабируеми методи, като например нанасяне с п-slot и печат с мастило, което позволява производството на модули с по-голяма площ. Индустриални предприятия, включително Oxford PV и Meyer Burger Technology AG, вече работят с предкомерсиални пилотни съоръжения, демонстрирайки полуавтоматично производство на модулите с перовскит върху силиций. Тези усилия са подкрепени от инвестиции в оборудване за обработка roll-to-roll и технологии за капсулиране, насочени към решаването на проблемите с стабилността и чувствителността на перовскитните слоеве към влага.
Верига на доставки за критични прекурсори като йодид на олово, метиламониум и формамидиниеви солници се изгражда паралелно, като химическите доставчици, като Merck KGaA, разширяват своите предложения, за да отговорят на нарастващото търсене на високопурични материали с перовскити. Освен това, напредък е направен в протоколите за управление и рециклиране на олово, за да се намалят екологичните притеснения, което е предварително условие за регулаторно одобрение и пазарно приемане.
В поглед към бъдещето, през следващите години вероятно ще се видят първите производствени линии в търговски мащаб за модулите с перовскит-силиций в Европа и Азия, с няколко фабрики в гигаватови мащаби, обявени или в строеж (Oxford PV). Консенсусът в индустрията очаква срок на експлоатация на модули и оперативна стабилност, които отговарят на стандартите за сертифициране на IEC, отваряйки пътя за широко приложение в инсталации на покриви и комунални мащаби.
Основни изводи за 2025 г.:
- Лабораторните перовскитни клетки редовно надвишават 25% ефективност, а модулите с два слоя наближават 30%.
- Мащабируемото производство преминава към процеси с нанасяне на п-slot и roll-to-roll с работещи пилотни линии.
- Вериги на доставките за материали и практики за рециклиране се развиват, за да адресират екологичните и регулаторни нужди.
- Първите търговски продукти се очакват в края на 2025 – 2026 г., с Европа и Азия предимства в внедряването.
Производство на соларни клетки с халидни перовскити: Основни технологии и процеси
Производството на соларни клетки с халидни перовскити е преминало през бърза еволюция през последното десетилетие, като 2025 г. отбелязва ключова година за прехода от иновации в лабораторни условия към индустриално внедряване. Основните технологии са насочени към масштабируеми методи за нанасяне, подобрена материална стабилност и интеграция с настоящата фотоволтаична (PV) инфраструктура.
Централна тенденция през 2025 г. е напредъкът на мащабируемите производствени техники, които позволяват равномерно нанасяне на перовскитни филми с голяма площ. Техники като нанасяне с п-slot, нанасяне с нож и печат с мастило преминават от пилотни линии към полу-комерсиално производство, като компании като Oxford PV и Microquanta Semiconductor активно демонстрират производството на перовскитни слоеве с висока производителност. Тези методи предлагат предимства в използването на материали и съвместимост с процесите roll-to-roll (R2R), което е съществено за намаляване на производствените разходи и увеличаване на производствения обем.
Стабилността на материалите остава основна точка в производствените процеси през 2025 г. Напредъкът в капсулирането и използването на устойчиви слоеве за пренос на заряд значително подобриха експлоатационния живот на соларните клетки с перовскити. Например, Oxford PV докладва, че модулите с перовскит върху силиций отговарят на стандартите за срок на експлоатация на Международната електротехническа комисия (IEC), демонстрирайки минимално влошаване след хиляди часове на ускорено тестване. Тези постижения са подкрепени от разработването на нови техники за пасивация и включването на добавки, за да се потисне миграцията на йони и навлизането на влага.
Интеграцията с наличните производствени линии за силициеви PV е друга ключова цел за 2025 г. Хибридни тандемни архитектури, при които перовскитните слоеве се нанасят над конвенционални силициеви клетки, се разширяват от няколко индустриални играчи. Hanwha Q CELLS и Meyer Burger Technology AG активно инвестират в адаптирането на производствените си линии за модулите с перовскит-силиций, използвайки установените си вериги на доставки и системи за контрол на качеството.
С поглед напред, прогнозата за производството на соларни клетки с халидни перовскити се фокусира върху допълнителни подобрения в производствения обем, доходност и дълготрайност на устройствата. Индустриалните сътрудничества и усилията за стандартизация, ръководени от организации като IEA Фотоволтаичната енергийна система (IEA-PVPS) и Асоциацията на индустрията за слънчева енергия (SEIA), се очаква да ускорят приемането на най-добрите практики и да улеснят навлизането на пазара. До 2027 г. узряването на тези производствени процеси би могло да позволи на PV с перовскити да се конкурират директно с установените силициеви технологии както по ефективност, така и по цена, поставяйки основите за широко комерсиално внедряване.
Водещи играчи и иновационни компании (2025—2029)
Към 2025 г. пейзажът на производството на соларни клетки с халидни перовскити (PSC) е оформен от комбинация от стартиращи компании, установени производители на фотоволтаици и изследователски предприятия. Ключовите играчи преминават от пробивите на лабораторно ниво към индустриално мащабно производство, целейки да адресират стабилността, мащабируемостта и екологичните притеснения, като същевременно увеличават ефективността на устройствата.
- Oxford PV остава в авангарда на комерсиализацията на соларни клетки с тандемен слой от перовскит и силиций. Компанията е увеличила производствената си линия в Германия, с планове да предостави модули, които надвишават 27% ефективност. Напредъкът на Oxford PV се следи внимателно, тъй като е сред първите, които преместят технологията на перовскит от пилотни линии към производство в гигаватови мащаби, целейки инсталации както на покриви, така и на комуналната мрежа до 2026 г. (Oxford PV)
- Saule Technologies, с централа в Полша, е пионер в производството на флексибилни соларни клетки от перовскит в голям мащаб, използвайки печат с мастило. Saule е внедрила полупрозрачни модули PSC за интегрирана фотоволтаика (BIPV) и увеличава производството, за да отговори на нарастващото търсене на европейския строителен и IoT пазари. Производственото съоръжение на компанията, в експлоатация от 2022 г., продължава да увеличава годишния си капацитет, като се прогнозира допълнително разширение до 2027 г. (Saule Technologies)
- Hanwha Q CELLS и LONGi Green Energy Technology, и двамата световни лидери в областта на силициевата PV, инвестираха в партньорства за изследвания и разработки за модулите с тандемен слой от перовскит и силиций. Hanwha Q CELLS е създала изследователски центрове в Европа и Южна Корея, посветени на увеличаване на интеграцията на перовскит, с цел комерсиално пускане преди 2028 г. Сътрудничеството на LONGi с водещи академични групи е насочено към производствени методи roll-to-roll и индустриално капсулиране, за да подобри срока на експлоатация на модулите с перовскити. (Hanwha Q CELLS; LONGi Green Energy Technology)
- Microquanta Semiconductor в Китай е една от първите компании, които масово произвеждат модули с перовскит, използвайки мащабируемо нанасяне с п-slot и капсулиране. Microquanta цели комунални соларни станции и разширява годишния си производствен капацитет до няколко стотин мегавата до 2027 г., отразявайки силен интерес на вътрешния и международния пазар. (Microquanta Semiconductor)
- Greatcell Energy в Австралия е разработила собствени формулировки на перовскити и мащабируеми производствени техники, фокусирайки се както върху PV модули, така и специализирани приложения като преносими и вътрешни системи за събиране на енергия. Компанията сътрудничи с индустриални партньори за пилотни внедрения и цели комерсиално мащабно производство до 2026 г. (Greatcell Energy)
Между 2025 и 2029 г. се очаква тези компании да ускорят напредъка в производството на соларни клетки с перовскити, с значителни инвестиции в стабилност, управление на оловото и мащабна продукция. Докато лидерите в индустрията се стремят към комерсиализация, партньорствата с строителната, електронната и енергийна индустрия ще ускорят приемането на перовскит, създавайки нови бенчмаркове за ефективност и рентабилност на пазара на фотоволтаици.
Революции в материалознанието: Ефективност, стабилност и мащабиране
Соларните клетки с халидни перовскити (PSC) бързо напредват в областта на материалознанието, като се наблюдават значителни подобрения в ефективността, стабилността и мащабирането към 2025 г. Ключовите пробиви в производствените процеси и инженерството на материалите задвижват търговския интерес и полагат основите за по-широко приемане на пазара на фотоволтаици.
Увеличението на ефективността остава централна точка. През 2024 г. сертифицираните лабораторни перовскитни клетки постигнаха ефективност на конверсия на енергията (PCE) над 26%, което е в конкуренция с установените силициеви технологии. Последните тандемни архитектури на клетки — комбиниращи перовскити със силиций — надвишиха 32% PCE в пилотни демонстрации, благодарение на селективното инженерство на интерфейса и подобрените слоеве за пренос на заряд. Особено, Oxford PV обяви световен рекорд от 28.6% ефективност за търговски модули с два слоя, подчертавайки бързия напредък.
Стабилността, която някога представляваше основен проблем за PSCs, сега се адресира чрез напреднало капсулиране и внимателно настройване на състава. Например, използването на неорганични катиони (напр. Cs+) и смесени формулировки с халиди значително подобриха дълготрайността на устройствата при условия на реалния свят. imec и Henkel докладваха за съвместен напредък в производството на големи перовскитни модули с стабилна работа над 2,000 часа, приближавайки индустриалните бенчмаркове за търговска жизнеспособност.
Мащабирането също е показало значителни подобрения. Техники за нанасяне roll-to-roll и печат с п-slot се оптимизират за перовскитни слоеве, което позволява високо производствено ниво на по-ниски разходи в сравнение с традиционните фотоволтаични материали. Helia Photovoltaics стартира едно от първите търговски производствени линии за перовскитни модули в Европа, използвайки процеси за нанасяне на основата на мастило, проектирани за бързо разширяване. Освен това, First Solar инвестира в R&D в пилотен мащаб с цел интегриране на тандемни устройства в съществуващата си производствена екосистема.
С поглед към бъдещето, анализаторите от индустрията очакват, че текущите подобрения в материалите и автоматизацията на процесите ще позволят на соларните модули с перовскит да достигнат основно производство през следващите няколко години. Моментумът на сектора се засилва от сътрудничеството между изследователските институти и индустриалните лидери, насочено към решаването на оставащи предизвикателства в дългосрочната стабилност и мащабиране. До 2026-2027 г. новите участници на пазара се очаква да пуснат сертифицирани продукти за интегрирани фотоволтаици и леки, гъвкави приложения, задавайки основите за по-широко внедряване на високоефективна технология с перовскит.
Напредък в производството: От лабораториите до производството в гигаватови мащаби
Преходът на производството на соларни клетки с халидни перовскити от изследвания на лабораторно ниво към гигаватово производство представлява критичен етап в комерсиализацията на фотоволтаиците от следващо поколение. Към 2025 г. е направен значителен напредък в мащабирането на производствените процеси с перовскити, като са постигнати важни резултати в стабилността на устройствата, производствения обем и възпроизводимостта. Няколко пионерски компании и консорциуми демонстрират пилотни линии и ранно масово производство, сигнализирайки за предстоящи трансформации към високобройно внедряване.
Един важен напредък е разработването на мащабируеми техники за нанасяне и печат, като нанасяне с п-slot, нанасяне с нож и печат с мастило, които позволяват равномерно нанасяне на перовскитни слоеве върху големи площи. Например, Oxford PV използва тези методи в своята интегрирана производствена линия за соларни клетки с тандемен слой от перовскит и силиций, с производствено съоръжение в Бранденбург, Германия, нацелено към стотици мегавата годишен капацитет. Дорожната карта на компанията предвижда разширение към производство в гигаватови мащаби, улеснено чрез автоматизирано обработване и системи за контрол на качеството на място.
Веригите на доставки на материали също се развиват. Greatcell Solar и Avantama доставят високопурични прекурсори на перовскити и специализирани мастила, предназначени за индустриални процеси, намалявайки променливостта между партидите и подкрепяйки производството в голямо количество. Тези входове са критични за постигане на равномерност и надеждност на устройствата, необходими за комерсиално внедряване.
Производителите адресират предизвикателствата на дългосрочната оперативна стабилност и екологичната устойчивост, които исторически са ограничавали комерсиализацията на перовскитите. През 2025 г. компании като Meyer Burger Technology AG активно напредват в техниките за капсулиране и интеграция на бариерни филми, за да удължат живота на модулите при реални условия. Съвместните инициативи — като Европейската инициатива за перовскит в рамките на Европейския алианс за индустрията за слънчева PV — обединяват изследователски и индустриални играчи, за да установят стандарти за производство на добри практики и да ускорят финансовата устойчивост на модулите с перовскити (ESWIA).
С оглед на следващите няколко години се очаква производителите да увеличат капацитета, тъй като пилотните линии преминават към комерсиален производствен изход. Oxford PV и други играчи очакват гигаватови съоръжения да бъдат активирани до края на 2020-те години, с модули с тандемни ефективности, които се предвижда да надминат 30% в масовото производство. Перспективите за индустрията стават все по-оптимистични, като соларните модули с перовскити се позиционират да допълват силициевата PV и разширяват глобалния соларен пазар, при условие че издръжливостта и мащабируемостта на производството продължат да се подобряват.
Размер на пазара, прогнози за растеж и регионални тенденции (2025–2029)
Секторът на соларните клетки с халидни перовскити (PSC) навлиза в ключова фаза през 2025 г., тъй като няколко производствени инициативи преминават от лабораторни и пилотни линии към производството в търговски мащаби. Глобалният пазар за производство на PSC е проектиран да преживее стабилен растеж до 2029 г., задвижван от комбинация от конкурентоспособни разходи за обработка, високи ефективности на конверсия на енергията и нарастващи инвестиции в мащабирано производство.
През 2025 г. водещи компании като Oxford PV цели първоначалното търговско разширение на модулите с перовскит върху силиций, използвайки технологии за обработка при ниски температури и методи за производство roll-to-roll. Съоръжението на Oxford PV в Бранденбург, Германия, се подготвя за увеличаване на производствения капацитет, сигнализирайки за нарастваща увереност в мащабируемостта на производството на перовскити. Компанията цели да предостави модули, които надвишават 27% ефективност, което е бенчмарк, който изпреварва конвенционалната силициева фотоволтаика.
Друга забележителна тенденция е регионалната диверсификация на производствените хъбове. В Азия организации като Microquanta Semiconductor инвестират в пилотни линии и стратегии за мащабиране за големи перовскитни модули, като се фокусират върху подобряване на равномерността на филмите и стабилността при условия на масово производство. Междувременно, Tandem PV в Съединените щати обяви планове за национално производствено съоръжение, съобразявайки се с федералните приоритети за локализирано производство на чиста енергия и сигурност на веригите на доставки.
От 2025 до 2029 г. глобалният пазар за производство на соларни клетки с перовскити се прогнозира да расте с двуцифрена годишна растежна ставка. Този силен растеж се подкрепя от нарастващи ангажименти както от публичния, така и от частния сектор да декарбонизират енергийните системи, както и от узряването на мащабируемите производствени техники, като нанасяне с п-slot, парообразно нанасяне и печат с мастило.
- Европа се очаква да води ранното комерсиално приемане, подкрепена от силни политически стимули и индустриални партньорства. Проектите на SolarPower Europe предвиждат нарастваща интеграция на технологиите с перовскити в производствената екосистема на региона от 2025 г. нататък.
- Азиатско-тихоокеанският регион, особено Китай, Южна Корея и Япония, бързо изгражда технически капацитет и инфраструктура на веригите на доставки за производство на PSC, с фокус както върху вътрешното внедряване, така и на потенциал за износ.
- Северна Америка вероятно ще види рязко увеличаване на производствените дейности, катализирано от стимулите, предоставени по Закона за намаляване на инфлацията на САЩ, и инициативите за местно производство на напреднали PV.
С поглед напред, конкурентната среда в производството на соларни клетки с халидни перовскити ще бъде оформена от последователни подобрения в стабилността на устройствата, екологичната безопасност и рентабилната мащабируемост, с нарастващ брой търговски фабрики, очаквани да навлязат на глобалния пазар до 2029 г.
Конкурентна среда: Устояли се компании срещу иноватори с перовскити
Конкурентната среда в производството на соларни клетки с халидни перовскити през 2025 г. се формира от взаимодействието между установени производители на фотоволтаици (PV) и бързо растяща група иноватори, фокусирани върху перовскитите. Традиционните производители на силициеви PV, като Trina Solar и JinkoSolar, все още доминират в глобалните доставки на модули, използвайки икономии от мащаба и зрели производствени инфраструктури. Въпреки това, постоянният стремеж към по-високи ефективности и по-ниски разходи е ускори инвестициите в технологии с перовскити, както в портфолиотата на устоялите се компании, така и сред специализирани стартиращи компании.
Няколко устояли се компании са стартирали съвместни инициативи или вътрешни R&D за интегриране на перовскитни слоеве като тандемни клетки над силиций, целейки да нарушат прага на ефективност на единичния слой. Например, First Solar обяви изследователски програми за проучване на тандемни архитектури с перовскит върху тънкослойни технологии, докато Hanwha Solutions е установила партньорства с изследователски институти за оценка на хибридни модули с перовскит-силиций. Тези усилия са мотивирани от наскоро постигнати лабораторни резултати, като сертифицирани тандемни клетки с ефективности над 29%, с прогнози за комерсиална ефективност на модулите, която надхвърля 25% в следващите няколко години.
Същевременно, иновационните компании с перовскити бързо напредват от прототипи на лабораторно ниво към пилотно производство. Компании като Oxford PV и Heliatek са възложили предварителни производствени линии в Европа, целейки начални обеми за демонстрационни проекти и приложения с висока стойност. Oxford PV, например, докладва за изпращането на първите модулни клетки с перовскит върху силиций на партньори през 2024 г., с планове за увеличаване на производството през 2025 г. По същия начин, Meyer Burger Technology AG е разкрила стратегически инвестиции в R&D на перовскити и обяви пилотно производство на тандемни модули.
Следващите години се очаква да свидетелстват за постепенна конвергенция между двете групи. Някои установени компании придобиват или лицензират технологии с перовскити, докато избрани иноватори търсят съвместни предприятия за мащабиране и устойчиво производство. Все още остават предизвикателства, особено относно дългосрочната стабилност и равномерността на големи площи от перовскитни слоеве, както и развитието на вериги на доставки за специализирани прекурсори. Индустриални организации като IEA PVPS предвиждат нарастващи пилотни внедрения и полеви тестове до 2026 г., с значителен търговски пазарен достъп, прогнозиран за късно през 2020-те години.
Общо, конкурентната среда през 2025 г. е белязана от бърз технически напредък, стратегически съюзи и предпазлив оптимизъм, докато и установените компании, и стартиращите иноватори с перовскити се състезават да определят следващото поколение производство на соларни клетки.
Верига на доставки и съображения за суровини
Производството на соларни клетки с халидни перовскити (PSC) разчита на нюансирана и развиваща се верига на доставки за прекурсорни материали, субстрати, капсулиращи материали и производствено оборудване. С влизането на индустрията през 2025 г. подборът и последователността на тези материали са от критично значение както за увеличаване на производството, така и за гарантиране на надеждността на устройствата. Ключовите суровини включват халиди на олово или калай, органични катиони като метиламониеви или формамидиниеви соли и неорганични халиди, с текущи изследвания за алтернативни състави без олово.
Основните химически доставчици увеличават капацитета си за високопурични прекурсори на перовскити, отговаряйки на нарастващото търсене от пилотни линии и начални търговски внедрения. Например, Merck KGaA (оперираща като Sigma-Aldrich в някои региони) и Strem Chemicals, Inc. разширяват портфолиото си, за да включат специално синтезирани перовскитни соли и интермедии, с акцент върху ултрависока чистота, за да се минимизират дефектите на устройствата. Това е улеснило стабилния доставки за научни изследвания, пилотно производство и първоначални търговски производствени линии.
Устойчивостта на веригата на доставки стана важна тема, тъй като PSCs преминават от лабораторията към пазара. Стъклото и гъвкавите полимерни субстрати се доставят от утвърдени доставчици като Corning Incorporated, който е разработил стъклени състави, адаптирани за стабилност и прозрачност на перовскита. Капсулиращите материали, критични за дълголетието на устройства, се доставят от компании като Dow и DuPont, които адаптират химията на своите капсулиращи материали за фотоволтаици, за да отговорят на чувствителността на влаго- и UV на перовскитите.
През 2025 г. производителите на оборудване въвеждат системи за обработка на разтвори и парообразно нанасяне, специално проектирани за перовскитни слоеве. Meyer Burger Technology AG увеличава производствените линии на тандемни клетки, интегриращи нанасяне на перовскит с установените силициеви процеси, докато MBRAUN предоставя контролираната атмосфера, която е жизненоважна за работата с чувствителни перовскитни материали.
С поглед напред, се очаква веригата на доставки за перовскити бързо да узрее, тъй като комерциалният интерес расте. Индустриални консорциуми като PEPPER, координирани от Helmholtz-Zentrum Berlin, насърчават сътрудничество между секторите, за да решат въпросите на мащабируемостта, разходите и екологичните съображения. Непрекъснатите напредъци в чистотата на материалите и капсулирането, в комбинация с сигурно, диверсифицирано набавяне на метални халиди и органични прекурсори, се очаква да подложат на основите за надеждно мащабиране на производството на соларни клетки с перовскити през 2025 г. и след това.
Регулаторни, стандартизационни и устойчивостни фактори
Регулаторната, стандартизационната и устойчивата среда за производството на соларни клетки с халидни перовскити (PSC) преминава бърза еволюция, тъй като технологията се приближава до комерсиалната жизнеспособност през 2025 г. Важни регулаторни органи и индустриални алианси работят за установяване на протоколи за изпитване, екологични стандарти и отговорни производствени практики, за да поддържат навлизането на пазара и мащабирането.
Усилията за стандартизация са от съществено значение за широко приемане на PSC. Международната електротехническа комисия (IEC) е започнала разработването на специфични стандарти за модули с перовскит, с акцент върху стабилността, безопасността и производителността при различни екологични условия. UL Solutions също започна сертифицирането на модули на базата на перовскит по съществуващите стандарти за безопасност на модули PV, като се работи по пилотни проекти за адаптиране на протоколите за специфичните характеристики на перовскитите.
От регулаторна гледна точка, Европейският съюз води с „Съюза на индустрията за слънчеви PV“, който включва технологията с перовскит в своята стратегия за укрепване на вътрешните слънчеви вериги на доставки и прилагане на изисквания за екологичен дизайн и край на живота в рамките на Зеления план за икономиката (Европейска комисия). В САЩ, Министерството на енергетиката на САЩ финансира демонстрационни проекти за модули с халидни перовскити, интегриращи оценки на екологичното здраве и безопасност (EHS), за да адресират притеснения относно съдържанието на олово и жизнения му цикъл.
Факторите на устойчивост формират производствените избори. Големите производители, като Oxford PV и Microquanta Semiconductor, инвестират в затворени цикли на производство, възстановяване на разтворители и решения за капсулиране, за да минимизират изтичането на олово, което е област под нарастваща регулаторна проверка. Тези компании също участват в многопартийни сътрудничества за определяне на пътища за рециклиране и разработване на композиции с перовскит без олово или с по-ниско съдържание на олово.
С поглед напред, от 2025 г. нататък, регулиращите и стандартизационни рамки вероятно ще се затегнат, особено около опасните материали, дълготрайността на модулите и рециклирането. Индустриални организации, като платформата Intersolar Europe, предвиждат, че ще бъдат въведени хомогенизирани стандарти в рамките на две до три години, позволявайки финансова устойчивост и застраховаемост на продуктите със слънчеви перовскити. Освен това, сертификациите на устойчивостта — като тези, наблюдавани от SolarPower Europe — вероятно ще играят нарастваща роля в решенията за покупки на големи слънчеви проекти.
В обобщение, докато 2025 г. маркира ключова година за производството на соларни клетки с халидни перовскити, взаимодействието между регулацията, стандартизацията и устойчивостта се очаква да се засили, оформяйки инвестиционни и комерсиални стратегии в цялата индустрия.
Бъдещ поглед: Потенциал за разстройство, предизвикателства и приложения от ново поколение
Към 2025 г. производството на соларни клетки с халидни перовскити (PSC) стои на ключов етап, характеризиращ се с бързи напредъци в мащабирането, стабилността и потенциала за интеграция. Революционната обещаване на перовскитните фотоволтаици се състои в техните високи ефективности на конверсия на енергията (PCE), способността за обработка при ниски температури и съвместимостта с гъвкави субстрати. Множество изследователски групи и търговски субекти са докладвали за сертифицирани единични PCE, надхвърлящи 25%, като тандемните перовскитни силициеви клетки вече надхвърлят 30% в лабораторни условия. Oxford PV, лидер в тандемните клетки с перовскит и силиций, преминава към производството в търговски мащаб, насочвайки се към модули с ефективности над 28% и с план за масово внедряване в следващите няколко години.
Въпреки тези напредъци, остават няколко предизвикателства, свързани с производството, преди да се постигне широко комерсиално внедряване. Стабилността при продължителна осветеност, влага и термични цикли е централно притеснение, тъй като традиционните перовскитни слоеве са податливи на деградация. Наскоро направените пробиви в капсулирането и инженерството на интерфейсите, pursued от компании като First Solar чрез съвместни изследвания, се очаква да удължат оперативните срокове до 25 години, приближавайки се до тези на утвърдените технологии на фотоволтаиците.
- Увеличаване на производството: Методите за нанасяне roll-to-roll и нанасяне с п-slot активно се развиват, за да позволят производството на големи площи с висока производителност. Hanwha Solutions и Solliance Solar Research тестват тези мащабируеми производствени техники, с пилотни линии, очаквани да произвеждат комерсиални модули до 2026 г.
- Доставки на материали и устойчивост: Токсичността на оловото остава регулаторен проблем, което налага усилия за разработване на оферти с перовскити без олово. Стратегиите за веригата на доставки се развиват, с водещи доставчици като Merck KGaA, предлагащи високопурични прекурсори и участващи в решения за рециклиране, за да адресират екологичните влияния.
- Интеграция и приложения от ново поколение: Уникалните свойства на PSCs — леки, полупрозрачни и настройваеми енергийни интервали — катализират приложения в интегрираната фотоволтика (BIPV), агриволтаика и тандемни модули за космически и преносими електроника. Heliatek и GCL System Integration Technology изследват гъвкави и прозрачни перовскитни модули, насочени към внедряване в градски и извън мрежови среди.
С поглед напред, следващите няколко години вероятно ще видят първоначални комерсиални внедрения на модули на базата на перовскити, особено в нишови пазари, където техните уникални предимства надвишават опасенията за разходи и дълготрайност. Продължаващата иновация в производството, материалите и архитектурата на устройствата, подкрепена от солидни партньорства между индустрията и академията, се очаква да намали разходите и да подобри надеждността, позиционирайки соларните клетки с халидни перовскити като потенциално разрушаваща сила на глобалния соларен пазар.
Източници и препратки
- Helmholtz-Zentrum Berlin
- Oxford PV
- Meyer Burger Technology AG
- Microquanta Semiconductor
- Асоциацията на индустрията за слънчева енергия (SEIA)
- Saule Technologies
- Hanwha Q CELLS
- imec
- Henkel
- Helia Photovoltaics
- First Solar
- Avantama
- Tandem PV
- SolarPower Europe
- Trina Solar
- JinkoSolar
- Heliatek
- Strem Chemicals, Inc.
- DuPont
- MBRAUN
- UL Solutions
- Европейска комисия
- Intersolar Europe
- Solliance Solar Research
