Innowacje

Energia

Tandemowe moduły z perowskitu i krzemu

Dłoń w rękawiczce trzyma małe ogniwo słoneczne z perowskitu.

Dłoń w rękawiczce trzyma małe ogniwo słoneczne z perowskitu.

Zdjęcie: Dennis Schroeder, Narodowe Laboratorium Energii Odnawialnej USA, w grudniu 2025 przemianowane na Narodowe Laboratorium Gór Skalistych, za pośrednictwem Wikimedia Commons, domena publiczna (dzieło rządu federalnego USA).

Energia Pilotaż

Czym jest

Tandemowe ogniwo słoneczne z perowskitu i krzemu to cienka warstwa perowskitu nałożona na ogniwo krzemowe. Perowskity to rodzina materiałów, które bardzo dobrze pochłaniają określone barwy światła; Departament Energii Stanów Zjednoczonych wyjaśnia, że warstwa krzemu pod spodem wykorzystuje barwy światła, które perowskit przepuszcza, dlatego ogniwo tandemowe może teoretycznie być sprawniejsze niż każdy z materiałów osobno. Oxford PV to firma z branży technologii słonecznych z biurami w Anglii i Niemczech, która pracuje nad tą technologią od 2014 roku. Jej pierwsze komercyjne panele używają 72 własnych ogniw „perowskit na krzemie”.

Dlaczego to ważne

5 września 2024 Oxford PV ogłosiła, że rozpoczęła komercjalizację swojej technologii tandemowej pierwszą wysyłką do klienta w USA, na instalację skali przemysłowej. Firma nazywa to pierwszym na świecie komercyjnym wdrożeniem tandemowego panelu słonecznego z perowskitem. Oxford PV podaje, że panele mogą wytwarzać do 20 procent więcej energii niż standardowy panel krzemowy, co może obniżyć uśredniony koszt energii elektrycznej, czyli średni koszt każdej jednostki energii w całym okresie życia elektrowni, i pozwala efektywniej wykorzystywać ziemię. Pierwszym panelom na rynku firma przypisuje sprawność modułu 24,5 procent, a także powołuje się na niedawny rekord sprawności modułu 26,9 procent. Ogniwa powstają na megawatowej linii pilotażowej Oxford PV w Brandenburg an der Havel w Niemczech.

Jak to czytać

Liczby dotyczące sprawności panelu, dodatkowej energii i rekordu pochodzą z własnego ogłoszenia Oxford PV. Sprawność modułu to część światła słonecznego padającego na cały panel, która zamienia się w prąd. Departament Energii Stanów Zjednoczonych podaje, że tandemowe ogniwa z perowskitu i krzemu osiągnęły w badaniach sprawność prawie 34 procent. Sprzedaż z 5 września 2024 to jedna wysyłka z linii pilotażowej, a firma opisuje plany dotyczące kolejnych klientów z branży energetycznej, produktów specjalnych i pilotażowych zastosowań domowych.

Ograniczenia

Departament Energii Stanów Zjednoczonych mówi, że technologii słonecznej z perowskitów wciąż brakuje produkcji na dużą skalę. Wymienia cztery wyzwania dla sukcesu komercyjnego: stabilność i trwałość ogniw, sprawność przy skali produkcji, wytwarzalność oraz walidację technologii i gotowość kredytodawców do finansowania projektów z jej użyciem. W ogłoszeniu Oxford PV z 2024 roku produkcja w skali gigawatów jest opisana jako plan na przyszłą fabrykę wielkoseryjną. Niezależne testy i dane z eksploatacji o starzeniu się paneli pokażą, jak wypadają one na tle paneli krzemowych.

Źródła