Перевірка інженерії фотогальваніків на основі перовськіту у 2025 році: Як матеріали для сонячних панелей нового покоління прискорюють революцію чистої енергії. Розгляньте зростання ринку, проривні технології та дорожню карту до комерціалізації.

Виконавче резюме: Огляд перовськітових фотогальваніків на 2025 рік
Розмір ринку, темпи зростання та прогнози (2025–2030)
Ключові гравці та ініціативи промисловості (наприклад, Oxford PV, Saule Technologies, NREL)
Технологічні інновації: Тандемні елементи, гнучкі модулі та вдосконалення виробництва
Показники продуктивності: ефективність, стабільність та масштааби
Ланцюг постачання та аспекти сировини
Етапи комерціалізації та пілотні проекти
Регуляторні, сертифікаційні та галузеві стандарти (наприклад, IEC, IEEE)
Виклики: Довговічність, токсичність та банківська спроможність
Перспективи: Проникнення на ринок, сценарії усиновлення та стратегічні рекомендації
Джерела та посилання

Виконавче резюме: Огляд перовськітових фотогальваніків на 2025 рік

Інженерія фотогальваніків на основі перовськіту готова до значних удосконалень у 2025 році, з переходом сектора від лабораторних проривів до ранніх комерційних впроваджень. Сонячні елементи на основі перовськіту (PSC) швидко привернули увагу завдяки їх високій ефективності перетворення енергії (PCE), дешевим матеріалам та сумісності з гнучкими та тандемними архітектурами. У 2024 році сертифіковані одно-ступінчасті перовськітові елементи перевищили 26% ефективності, тоді як тандемні пристрої на основі кремнію та перовськіту перевищили 33%, звужуючи розрив з традиційними кремнієвими фотогальваніками.

Ключові гравці галузі прискорюють комерціалізацію технології перовськіту. Oxford PV, компанія з Великобританії та Німеччини, перебуває на передовій, оголосивши про запуск першої у світі лінії виробництва тандемних сонячних елементів з перовськітом на кремнієвій основі в Німеччині. Їх пілотна виробнича потужність очікується, щоб випускати модулі з ефективністю понад 28% у 2025 році, націлюючись на ринки дахів житлових і комерційних будівель. Meyer Burger Technology AG, швейцарський виробник, також інвестує в дослідження та розробки на основі перовськіту, прагнучи інтегрувати перовськітові шари у свої високоефективні гетероструктурні сонячні модулі.

В Азії Toshiba Corporation та Panasonic Corporation розвивають міні-модулі з перовськіту та гнучкі сонячні панелі, у рамках пілотних проектів для дахів з інтеграцією сонячних панелей (BIPV) та портативних живильних додатків. У той же час Hanwha Solutions у Південній Кореї досліджує тандемні елементи на основі перовськіту та кремнію для масштабного впровадження, використовуючи свою встановлену базу виробництва кремнієвих фотогальваніків.

Не зважаючи на ці досягнення, існують виклики у масштабуванні виробництва перовськіту, особливо щодо довгострокової стабільності, управління свинцем та однорідності процесу. Промислові консорціуми, такі як Helmholtz Association та Національна лабораторія відновлювальної енергії (NREL), координують зусилля для вирішення цих проблем, зосереджуючись на технологіях укладання, альтернативних матеріалах та прискорених тестах старіння.

Дивлячись уперед до 2025 року та далі, прогнози для фотогальваніків на основі перовськіту є оптимістичними. Промислові прогнози очікують на перші комерційні установки тандемних модулів з перовкітом та кремнієм, з початковими обсягами, які обмежені, але очікується швидке зростання за накопиченням даних про надійність. Сектор ймовірно побачить збільшення інвестицій у масштабування виробництва, розвиток ланцюга постачання та процеси сертифікації. Якщо технічні бар’єри будуть подолані, фотогальваніки на основі перовськіту можуть відіграти ключову роль у досягненні глобальних цілей використання відновлювальної енергії, пропонуючи вищу ефективність та нові форми в порівнянні з існуючими технологіями.

Розмір ринку, темпи зростання та прогнози (2025–2030)

Сектор фотогальваніків на основі перовськіту (PV) готовий до значного розширення між 2025 та 2030 роками, зумовленого швидкими досягненнями в стабільності матеріалів, масштабованому виробництві та комерційних партнерствах. Станом на 2025 рік технологія сонячних елементів на основі перовськіту (PSC) переходить від лабораторних проривів до пілотного та початкового комерційного виробництва, з кількома лідерами галузі та консорціумами, які керують цим еволюційним процесом.

У 2025 році глобальний ринок перовськітових фотогальваніків залишиться невеликою частиною загального ринку сонця, але його темп зростання проектується перевищити темпи традиційних кремнієвих фотогальваніків. Ключові гравці, такі як Oxford PV (Великобританія/Німеччина), піонер в тандемних елементах на основі перовськіту та кремнію, оголосили про збільшення обсягів виробництва своєї першої комерційної лінії в Німеччині, цілеспрямуючи модулі з ефективністю понад 25%. Meyer Burger Technology AG (Швейцарія), значний європейський виробник PV, також увійшов у галузь перовкіту, співпрацюючи над розробкою тандемних елементів та плануючи пілотне виробництво. В Азії компанії GCL Technology Holdings (Китай) та TCL (Китай) інвестують у дослідження та розробки перовкімітних технологій та пілотні лінії, прагнучи скористатися своїми масштабами виробництва для швидкої комерціалізації.

Прогнози на 2025–2030 роки вказують на зростання компаундів річного темпу (CAGR) встановлених потужностей перовкіту PV, що перевищить 30%, а глобальна встановлена споживча потужність може досягти кількох гігаватів до 2030 року. Це підтверджується потенціалом технології низькій вартості, високій ефективності модулів та сумісності з гнучкими та легкими субстратами. Дорожні карти промисловості від організацій, таких як Fraunhofer ISE (Німеччина) та Національна лабораторія відновлювальної енергії (США), передбачають, що тандемні модулі на основі перовкіту можуть досягти комерційних ефективностей 28–30% до 2030 року, перевищуючи практичні межі одно-ступінчастого кремнію.

Перспективи ринку подальше підкріплюються зростанням інвестицій у масштабування виробництва та розвиток ланцюга постачання. Oxford PV уклала партнерства з установленими виробниками модулів, тоді як Meyer Burger Technology AG інтегрує технологію перовськіту в свою виробничу екосистему в Європі. Азіатські конгломерати, такі як TCL та GCL Technology Holdings, очікується, прискорять зниження витрат через масове виробництво.

Не зважаючи на ці позитивні тенденції, існують виклики в масштабуванні виробництва, забезпеченні довгострокової стабільності та дотриманні стандартів банківської спроможності. Однак, з основними гравцями промисловості, що зобов’язані до комерціалізації та вже розпочатими пілотними проектами, перовськітові PV позиціонуються, щоб стати руйнівною силою на глобальному ринку сонця до кінця десятиліття.

Ключові гравці та ініціативи промисловості (наприклад, Oxford PV, Saule Technologies, NREL)

Сектор фотогальваніків на основі перовськіту переживає швидку індустріалізацію, з кількома піонерськими компаніями та дослідницькими установами, які стимулюють комерціалізацію та технологічний прогрес на 2025 рік. Серед найбільш помітних є Oxford PV, британсько-німецька компанія, яка визнана за своє лідерство в тандемних сонячних елементах на основі перовськіту та кремнію. Oxford PV досягла сертифікованої світової рекордної ефективності понад 28% для своїх тандемних модулів і в 2024 році оголосила про початок пілотного виробництва на своєму заводі в Бранденбурзі, Німеччина. Дорожня карта компанії має на меті досягти виробництва в гігаватах протягом наступних кількох років, спрямовуючи поставки високоефективних модулів як для дахових, так і для ринків комунальних послуг.

Ще одним ключовим гравцем є Saule Technologies, з головним офісом у Польщі, яка фокусується на гнучких, легких сонячних панелях з перовськітом. Saule розробила процеси виробництва рулон-до-рулону та з 2021 року експлуатує пілотну лінію для комерційного виробництва. Компанія націлюється на дахи з інтеграцією сонячних панелей (BIPV) та додатки Інституту Інтернету речей (IoT), з постійними партнерствами для розгортання перовськітових модулів у реальних умовах, таких як офісні будівлі та державна інфраструктура.

В Азії Microquanta Semiconductor у Китаї нарощує виробництво модулів з перовськіту, продемонструвавши великоформатні модулі з ефективністю понад 17%. Компанія інвестує в автоматизовані виробничі лінії та має на меті досягти масового виробництва до 2025 року, зосереджуючи увагу на внутрішніх та міжнародних ринках.

На передньому краї досліджень та стандартизації Національна лабораторія відновлювальної енергії (NREL) в США залишається глобальним авторитетом. NREL забезпечує незалежну сертифікацію ефективності перовськітових елементів та веде спільні проекти, щоб вирішити питання стабільності, масштабованості та безпеки навколишнього середовища. їхня робота підкріплює впевненість промисловості та направляє регуляторні рамки для впровадження перовськіту.

Інші помітні ініціативи промисловості включають Hanwha Solutions (батьківська компанія Q CELLS), яка інвестує в дослідження перовкіту та кремнію, та Toray Industries в Японії, яка розробляє удосконалені матеріали для укриття, щоб покращити довговічність модулів з перовськіту. Крім того, First Solar оголосила про дослідження інтеграції перовкіту з її технологіями тонкоплівкових матеріалів.

Дивлячись уперед, найближчі кілька років очікується, що побачать перші комерційні впровадження модулів на основі перовськіту на нішевих та основних ринках, з масштабуванням виробництва та формуванням стратегічних партнерств. Перспективи сектора підкріплюються постійними покращеннями в продуктивності, стабільності та можливості виготовлення, позиціонуючи фотогальваніки на основі перовкіту як трансформаційну технологію у глобальній сонячній промисловості.

Технологічні інновації: Тандемні елементи, гнучкі модулі та вдосконалення виробництва

Сфера інженерії фотогальваніків на основі перовськіту переживає швидкі технологічні інновації, особливо в галузі архітектур тандемних елементів, розвитку гнучких модулів та масштабованих виробничих процесів. Станом на 2025 рік ці досягнення наближають сонячні елементи на основі перовськіту (PSC) до комерційної життєздатності та масового впровадження.

Тандемні сонячні елементи, які складені з перовськітових шарів поверх традиційних кремнієвих елементів, знаходяться на передньому краї проривів у ефективності. Використовуючи комплементарні спектри поглинання перовськіту та кремнію, ці тандемні пристрої перевищили межі ефективності одно-ступінкових традиційних кремнієвих фотогальваніків. У 2023 році була досягнута сертифікована світова рекордна ефективність 33,9% для тандемного елемента на основі перовкіту та кремнію, а провідні виробники націлюються на комерційні модулі з ефективністю понад 30% до 2025 року. Oxford PV, британсько-німецька компанія, що виникла після університету Оксфорда, є піонером у цьому напрямку, працюючи на пілотній лінії в Німеччині та плануючи масштабування виробництва для комерційного впровадження. їхня технологічна дорожня карта має на меті доставити тандемні модулі з високою ефективністю та покращеною стабільністю, вирішуючи дві основні проблеми у фотогальваніках на основі перовкіту.

Гнучкі модулі з перовкіту представляють ще одну основну інновацію, що дозволяє створювати легкі, гнучкі та навіть напівпрозорі сонячні панелі. Вони особливо привабливі для дахів з інтеграцією сонячних панелей (BIPV), портативного живлення та застосувань, де традиційні жорсткі панелі не підходять. Компанії, такі як Saule Technologies у Польщі, комерціалізують гнучкі перовськітові модулі, використовуючи струменевий друк та технологію рулон-до-рулону. Їх пілотні виробничі лінії вже постачають демонстраційні проекти для розумних будівель та пристроїв IoT, з планами щодо розширення потужностей та асортименту продукції в найближчі роки.

Що стосується виробництва, перехід від лабораторного виготовлення до виробництва промислового масштабу є критично важливим фокусом. Масштабовані методи нанесення—такі як покриття за допомогою слот-дизайну, лезвового покриття та парового осадження—оптимізуються для однорідності, продуктивності та економічності. Hanwha Solutions, великий світовий виробник сонячних панелей, оголосив про ініціативи з дослідження, щоб інтегрувати шари перовкіту у свої виробничі лінії, що свідчить про зростаючий інтерес зі сторони встановлених учасників промисловості. Тим часом First Solar стежить за розвитку перовськіту в рамках своїх ширших стратегій з тонкоплівковими технологіями, хоча наразі все ще зосереджується на кадмієвої телуриді.

Дивлячись уперед, найближчі кілька років очікується, що побачать перші комерційні установки тандемних модулів на основі перовкіту, широке впровадження гнучких продуктів на основі перовкіту та подальші вдосконалення в масштабованості виробництва та довговічності пристроїв. Як ці інновації дозрівають, фотогальваніки на основі перовкіту готові зіграти значну роль у глобальному переході до відновлювальної енергії.

Показники продуктивності: ефективність, стабільність та масштааби

Інженерія фотогальваніків на основі перовкіту швидко прогресує, і 2025 рік відзначається ключовим роком для показників продуктивності, особливо в області ефективності, стабільності та масштабу. Сектор спостерігає перехід від лабораторних проривів до впровадження промислового масштабу, зусиллями як відомих виробників сонячної енергії, так і спеціалізованих новаторів у галузі перовкіту.

Ефективність залишається найбільш помітним показником. У 2024 році тандемні елементи на основі перовкіту та кремнію перевищили 33% сертифікованої ефективності перетворення потужності (PCE) у лабораторних умовах, що стало досягненням, підтвердженим провідними дослідницькими консорціумами та виробниками. Oxford PV, британсько-німецька компанія, перебуває на передовій, звітуючи про сертифіковані ефективності тандемних елементів понад 28% на пілотних виробничих лініях та націлюючись на комерційні модулі, що перевищують 30% PCE до 2025 року. Аналогічно, Meyer Burger Technology AG, швейцарський виробник фотогальваніків, оголосила про наміри інтегрувати технологію тандемів на основі перовкіту до свого продуктового портфеля, прагнучи досягти високоефективних модулів для європейського ринку.

Стабільність, традиційно проблематична для сонячних елементів на основі перовкіту, тепер є центральною метою. Останні досягнення в укритті, зміни у складі та модифікації інтерфейсів розширили оперативні терміни служби. First Solar, Inc., відома, перш за все, своїми тонкоплівковими модулями CdTe, інвестувала в дослідження перовкіту, наголошуючи на необхідності 25-річної стабільності роботи для задоволення вимог комунальних послуг. У промисловості мета полягає в досягненні менше 10% втрат ефективності протягом 20–25 років, з кількома пілотними проектами у 2025 році, що прагнуть перевірити ці заявки у реальних умовах.

Масштабування є ключовим показником, оскільки пілотні лінії переходять на виробництво в гігаватах. Hanwha Solutions, через свій підрозділ Q CELLS, оголосила про співпрацю для розробки масштабованих тандемних модулів з перовкіту та кремнію, використовуючи вже існуючу кремнієву інфраструктуру. Акцент робиться на технологіях рулон-до-рулона та великих покриттях для зниження витрат виробництва нижче за $0.20/Вт до 2027 року. Oxford PV вводить в експлуатацію лінію виробництва потужністю 100 МВт у Німеччині, маючи на меті постачання комерційних модулів для дахових та комунальних застосувань до кінця 2025 року.

Дивлячись уперед, найближчі кілька років стануть свідками переходу фотогальваніків на основі перовкіту від демонстрації до впровадження. Галузеві еталони на 2025 рік включають ефективність модулів понад 25%, сертифіковану стабільність на 20+ років та перші комерційні установки на недопустимому масштабі. Прогнози сектора підкріплюються значними інвестиціями як з боку встановлених учасників, так і нових учасників, з ясною траєкторією прямування до загального визнання та інтеграції в глобальні ланцюги поставок сонячної енергії.

Ланцюг постачання та аспекти сировини

Ланцюг постачання для фотогальваніків на основі перовкіту (PV) швидко змінюється, оскільки технологія наближається до комерційної життєздатності у 2025 році. На відміну від традиційних сонячних елементів на основі кремнію, перовськітові PV покладаються на окремий набір сировин, включаючи галоїди свинцю або олова, органічні катіони та спеціалізовані транспортні шари. Склад, обробка та масштабування цих матеріалів є основними для короткострокового прогнозу сектора.

Ключовою перевагою перовськітових PV є їх потенціал для виробництва при низькій температурі на розчинній основі, що може знизити енергетичні витрати та забезпечити виробництво рулон-до-рулону. Ця гнучкість дозволяє залучати ширший спектр постачальників та географій виробництва в порівнянні з високо консолідованим ланцюгом постачання кремнію. Однак сектор має труднощі з забезпеченням чистих попередників у масштабі. Наприклад, постачання йодиду свинцю та формамідинних солей повинно відповідати суворим стандартам чистоти, щоб забезпечити стабільність та ефективність пристроїв. Такі компанії, як Oxford PV та Saule Technologies активно розвивають власні ланцюги поставок і співпрацюють з хімічними виробниками для забезпечення надійних джерел цих матеріалів.

Ще одним критичним аспектом є екологічна та регуляторна перевірка використання свинцю в формулах перовкіту. Хоча фактичний вміст свинцю на ват дуже низький в порівнянні з іншими застосуваннями, галузь активно розробляє протоколи переробки та досліджує безсвинцеві альтернативи. Організації, такі як imec, співпрацюють із партнерами з ланцюга постачань для встановлення замкнутих систем для відновлення матеріалів та мінімізації відходів.

Матеріали для укриття та бар’єри, необхідні для захисту перовськітових шарів від вологи та кисню, також є важливим напрямом розвитку ланцюга постачання. Для масштабованого виробництва модулів добуваються передові полімери та гнучкі субстрати від спеціалізованих постачальників хімічних матеріалів, таких як Dow та DuPont, які надають досвід у матеріалах для виробництва модулів.

Дивлячись уперед на найближчі роки, очікується, що ланцюг постачання перовськітових PV розшириться та підросе, зі збільшенням інвестицій у попередню обробку матеріалів та інфраструктуру переробки. Стратегічні партнерства між розробниками перовкіту та встановленими хімічними та матеріальними компаніями, ймовірно, прискорять перехід від пілотного до виробничого масштабу в гігаватах. Як тільки на ринок вийде більше учасників, стійкість та сталий розвиток ланцюга постачання стануть ключовими чинниками, що формують конкурентне середовище інженерії фотогальваніків на основі перовкітів до 2025 року та далі.

Етапи комерціалізації та пілотні проекти

Комерціалізація технології фотогальваніків на основі перовкіту (PV) швидко прискорюється у 2025 році, відзначена серією значних віх та пілотних проектів, які ведуть як відомі виробники сонячних панелей, так і інноваційні стартапи. Сонячні елементи на основі перовкіту, відомі своєю високою ефективністю та низькою вартістю виготовлення, переходять від лабораторних проривів до реального впровадження, з кількома компаніями, які оголюють пілотні виробничі лінії та початкові комерційні модулі.

Одна з найзначніших компаній, Oxford Photovoltaics, перебуває на передовій розвитку тандемних елементів на основі перовкіту та кремнію. У 2024 році компанія оголосила про запуск пілотної лінії в Німеччині, спрямовуючи свій модуль на ринкову реалізацію у 2025 році. Їхні тандемні елементи продемонстрували сертифіковану ефективність понад 28%, що є значним стрибком у порівнянні з традиційними кремнієвими модулями. Співпраця Oxford PV з відомими виробниками кремнію очікується, щоб полегшити інтеграцію перовкітових шарів у вже існуючі виробничі лінії, прискоривши вихід на ринок.

В Азії Microquanta Semiconductor запустила пілотний виробничий завод у Китаї, зосереджуючись на модульних рішеннях з великоформатним перовкітом. Компанія зазначила успішну установку демонстраційних проектів на комерційних дахах, з модулями, що досягають стабільності роботи на відкритому повітрі протягом більше 1000 годин. Дорожня карта Microquanta включає розширення до потужностей виробництва в гігаватах до 2026 року, що свідчить про сильну впевненість у життєздатності технології в найближчому майбутньому.

Тим часом Hanwha Solutions, великий світовий виробник сонячних панелей, оголосила про інвестиції в R&D та пілотні проекти, спрямовані на інтеграцію технології перовкіту у продукти Q CELLS. Зусилля Hanwha зосереджені на покращенні довговічності та можливості виготовлення тандемних модулів на основі кремнію та перовкіту, з тестами полів, що проводяться як у Європі, так і в Південній Кореї. Втручання компанії розглядається як ключовий показник широкого прийняття в галузі.

Інші помітні ініціативи включають Saule Technologies в Польщі, яка впровадила гнучкі перовкітові модулі для дахів з інтеграцією сонячних панелей (BIPV) та додатків в IoT. їхні пілотні проекти в комерційних будівлях та державній інфраструктурі демонструють універсальність перовськітових PV за межами традиційних сонячних ферм.

Дивлячись уперед, найближчі кілька років очікується, що відбудуться перші масові комерційні впровадження модулів на основі перовкіту, з орієнтацією на тривалість модулів, що перевищуватиме 20 років, та конкурентоспроможну собівартість електроенергії (LCOE). Успіх цих пілотних проектів та початкових зусиль комерціалізації буде критично важливим для створення фотогальваніків на основі перовкіту як основної технології відновлювальної енергії до кінця 2020-х років.

Регуляторні, сертифікаційні та галузеві стандарти (наприклад, IEC, IEEE)

Регуляторний ландшафт для інженерії фотогальваніків на основі перовкіту (PV) швидко розвивається, оскільки технологія наближається до комерційної зрілості у 2025 році. Історично, сонячні елементи на основі перовкіту стикалися з труднощами в дотриманні встановлених сертифікацій та стандартів безпеки, таких як ті, що встановлені Міжнародною електротехнічною комісією (IEC) та Інститутом інженерів електротехніки та електроніки (IEEE), через свої унікальні матеріальні властивості та проблеми стабільності. Проте останні роки внесли значний внесок у створення надійних модулів перовкіту та адаптацію регуляторних рамок для прийняття цих інновацій.

IEC, через свій Технічний комітет 82, активно працює над оновленням та розширенням стандартів, щоб задовольнити специфічні потреби перовкітових PV. Найбільш відповідні стандарти включають IEC 61215 (для проектування та типового затвердження) та IEC 61730 (для безпеки), обидва з яких переглядаються для забезпечення відповідності перовкітовим пристроям. У 2024 році кілька пілотних проектів у Європі та Азії успішно пройшли попереднє сертифікаційне тестування за модифікованими протоколами IEC, продемонструвавши покращену стабільність та профілі безпеки для перовськітових модулів. Це прогрес очікується, що вилиється в формалізовані, специфічні для перовкіту поправки до стандартів IEC до кінця 2025 року.

Промислові консорціуми та провідні виробники відіграють основну роль у формуванні цих стандартів. Oxford PV, компанія з Великобританії та Німеччини, яка перебуває на передовій технології тандемів на основі перовкіту, активно співпрацює з сертифікаційними органами для перевірки довгострокової надійності своїх модулів. Аналогічно, Microquanta Semiconductor у Китаї та Saule Technologies у Польщі беруть участь у міжнародних робочих групах, щоб забезпечити, щоб нові стандарти відображали реальність великомасштабного виробництва та впровадження перовкіту.

IEEE також сприяє процесу стандартизації, особливо через свій Комітет зі стандартів у фотогальваніках, який розглядає нові вказівки для вимірювання продуктивності та прискорених тестів старіння, адаптованих до матеріалів перовкіту. Ці зусилля доповнюються ініціативами від Національної лабораторії відновлювальної енергії (NREL) у США, яка надає базові дані та протоколи тестування для підтримки глобальної гармонізації вимог щодо сертифікації.

Дивлячись уперед, найближчі кілька років будуть критично важливими для встановлення загальновизнаних шляхів сертифікації для перовкітових PV. Оскільки все більше виробників, таких як Hanwha Solutions та First Solar, досліджують інтеграцію перовкіту, очікується загальне прийняття оновлених стандартів IEC та IEEE в галузі. Ця регуляторна ясність має прискорити приспособлюваність до банківських структуру та прийняття страхування, а також широке впровадження фотогальваніків на основі перовкіту, позиціонуючи цю технологію для значного впливу на ринку до кінця 2020-х років.

Виклики: Довговічність, токсичність та банківська спроможність

Інженерія фотогальваніків на основі перовкіту досягла значного прогресу в ефективності та масштабуванні, але сектор стикається з постійними викликами у довговічності, токсичності та банківській спроможності, оскільки він проходить через 2025 рік та наступні роки. Найбільш термінова технічна перешкода – це довгострокова стабільність сонячних елементів на основі перовкіту (PSC) за умов реальної експлуатації. Хоча лабораторні пристрої досягли ефективності перетворення потужності понад 25%, ці результати часто швидко знижуються при впливі вологи, кисню, тепла та ультрафіолетового світла. Ведучі виробники та дослідницькі консорціуми, такі як Oxford PV та First Solar, активно інвестують у технології укриттів і зміни складу для вирішення цих питань. Oxford PV, наприклад, повідомила про прогрес у тандемних модулях кремній-перовкіт з покращеним терміном служби, але комерційні гарантії все ще відстають від гарантій кремнієвих модулів.

Токсичність, особливо через використання свинцю у найефективніших формулах перовкіту, залишається значним занепокоєнням як для регуляторів, так і для інвесторів. Європейський Союз та інші юрисдикції уважно стежать за впливом свинцю на навколишнє середовище під час виробництва, експлуатації та утилізації в кінці життєвого циклу. Компанії, такі як Solaronix та Hunt Perovskite Technologies, активно розробляють безсвинцеві або перовкіти зниженою концентрацією свинцю, але ці рішення поки не можуть змагатися з продуктивністю та стабільністю своїх свинцевих аналогів. Галузь також вивчає надійні стратегії переробки та обмеження, щоб зменшити потенційні ризики для навколишнього середовища, що буде критично важливим для регуляторного затвердження та суспільного прийняття.

Банківська спроможність—це впевненість інвесторів та кредиторів у фінансовій життєздатності проектів PV на основі перовкіту в довгостроковій перспективі—залишається бар’єром для широкомасштабного впровадження. Відсутність великого обсягу польових даних про продуктивність модулів з перовкіту та темпи погіршення в різних кліматичних умовах ускладнює фінансовим установам оцінку ризику. Групи галузі, такі як Міжнародна робоча група з забезпечення якості у фотогальваніках, працюють над встановленням стандартних тестових протоколів та еталонів надійності, адаптованих до технологій перовкіту. Тим часом, встановлені виробники сонячних панелей, такі як JinkoSolar та Trina Solar, уважно стежать за розвитком перовкіту, з деякими з них, які розпочали пілотні проекти для оцінки інтеграції з існуючими лініями кремнію.

Дивлячись уперед, найближчі кілька років стануть вирішальними для перовкітових PV. Успіх залежатиме від демонстрації надійних термінів служби модулів, вирішення питань токсичності через інновації у матеріалах або переробку, та формування запису з надійності польової продуктивності. Лише тоді фотогальваніки на основі перовкіту здобудуть банківську спроможність, необхідну для загального визнання та поглибленого впровадження у масштабах гігаватів.

Перспективи: Проникнення на ринок, сценарії усиновлення та стратегічні рекомендації

Прогноз для інженерії фотогальваніків на основі перовкіту (PV) у 2025 році та в наступні роки відзначається переходом від лабораторних проривів до раннього комерційного впровадження. Сонячні елементи на основі перовкіту (PSC) продемонстрували швидке покращення в ефективності перетворення енергії (PCE), при цьому сертифіковані одно-ступінчасті пристрої тепер перевищують 25% у лабораторних умовах. Наступна фаза зосереджена на масштабуванні виробництва, покращенні довгострокової стабільності та інтеграції технології перовкіту в основні ринки сонячних панелей.

Кілька компаній перебувають на передовій цього переходу. Oxford Photovoltaics, компанія з Великобританії та Німеччини, є визнаним лідером у технології тандемів на основі перовкіту та кремнію. У 2023 році Oxford PV оголосила про запуск своєї першої виробничої лінії у Німеччині, націлюючи комерційні модулі з ефективністю понад 27%. Компанія має на меті постачання своїх перших комерційних продуктів на ринок у 2025 році, зосереджуючи увагу на партнерствах з відомими виробниками кремнієвих панелей, щоб прискорити впровадження.

Ще один ключовий гравець, Microquanta Semiconductor в Китаї, повідомив про пілотне виробництво модулів з перовкіту та працює над боротьбою за досягнення масштабів виробництва в гігаватах. Їхня дорожня карта включає розгортання перовкітових модулів у дахах з інтеграцією панелей (BIPV) та комунальних проектах, з тестами польових умов, що проводяться для підтвердження довговічності та продуктивності.

У США First Solar—хоча основна увага зосереджена на тонкоплівкових технологіях кадмієвого телуриду (CdTe)—вклала кошти в дослідження співпраці, що досліджують тандемні архітектури на основі перовкіту, що свідчить про зростаючий інтерес класичних виробників PV до гібридних та технологій наступного покоління.

Галузеві організації, такі як Асоціація комерційних сонячних електростанцій (SEIA) та Міжнародне енергетичне агентство (IEA), підкреслили фотогальваніки на основі перовкіту як ключову інновацію для наступного десятиліття, з потенціалом знизити витрати і розширити впровадження сонячної енергії на нових ринках. Дорожні карти IEA прогнозують, що модулі на основі перовкіту можуть почати захоплювати значну частину нових сонячних установок до кінця 2020-х, залежно від успішної комерціалізації та банківської спроможності.

Проникнення на ринок: Початкове усиновлення очікується на преміум дахах, BIPV, та тандемних сегментах, де вища ефективність виправдовує початкові витрати. Ширше впровадження в комунальному масштабі залежатиме від продемонстрованої стабільності та конкурентоспроможної собівартості електроенергії (LCOE).
Сценарії усиновлення: Стратегічні партнерства між новаторами перовкіту та встановленими виробниками кремнієвих модулів, ймовірно, прискорять вихід на ринок. Ранні пілотні проекти урядів та комунальних підприємств будуть критично важливими для підтвердження продуктивності та зниження ризиків інвестицій.
Стратегічні рекомендації: Компанії повинні пріоритетизувати надійні тестування в польових умовах, прозорі дані про продуктивність, та розвиток ланцюга постачання. Політики можуть підтримати впровадження через цілеспрямовані стимули для технологій PV нового покоління та спрощені шляхи сертифікації.

Загалом, 2025 рік відзначає ключовий рік для інженерії перовкітових PV, з першим комерційним впровадженням, яке закладає основи для ширшого прийняття та технологічної зрілості у найближчі роки.

Джерела та посилання

"Japan’s Solar Revolution: Next-Gen Panels 2025!"

Watch this video on YouTube

Перовскітні фотоелектричні елементи 2025: Руйнівне зростання та нове покоління інженерії сонячної енергії розкрито

ByQuinn Parker