Fotowoltaiczna rewolucja nabiera tempa

Świat fotowoltaiki właśnie zrobił kolejny, bardzo istotny krok. Chińska firma Trinasolar, znana jako jeden z globalnych liderów w produkcji paneli słonecznych, ogłosiła przełomowy wynik: ich najnowsze ogniwo słoneczne osiągnęło sprawność na poziomie 31,1%. To jeden z najwyższych wyników w historii dla tzw. ogniwa tandemowego, czyli takiego, które łączy w sobie dwa różne materiały – tradycyjny krzem i nowoczesny perowskit.

Czym jest ogniwo tandemowe?

Większość paneli słonecznych, które znamy, wykonana jest z krzemu. To sprawdzony i wydajny materiał, ale jego możliwości mają swoje granice. I tu do gry wchodzi perowskit – nowy typ materiału, który potrafi wychwycić światło w inny sposób niż krzem. Gdy połączymy oba w jednej strukturze – jedno ogniwo zbiera więcej światła, z różnych zakresów – a to oznacza więcej energii z tej samej powierzchni.

Trinasolar pokazała, iż takie rozwiązanie działa nie tylko w laboratorium. Osiągnięty wynik 31,1% sprawności dotyczy ogniwa o standardowym, przemysłowym rozmiarze – 210 mm na 155 mm. Ma to ogromne znaczenie, ponieważ gotowość do masowej produkcji przybliża moment, w którym te panele znajda zastosowanie w rzeczywistych instalacjach – od gospodarstw domowych po wielkie farmy PV.

Rekordy i realne zastosowania

Chińczycy chwalili się wcześniej jeszcze wyższym wynikiem – 34,2%, ale tamto ogniwo było znacznie mniejsze i nieprzystosowane do produkcji na dużą skalę. Tym razem chodzi już o realny produkt, który może niedługo trafić do fabryk.

To nie jedyny sukces Trinasolar. Firma ogłosiła również stworzenie prototypowego modułu fotowoltaicznego (czyli gotowego panelu) złożonego z takich właśnie ogniw tandemowych. Jego moc wyniosła aż 808 watów — to jedna z najwyższych wartości na rynku. W praktyce oznacza to więcej energii z mniejszej powierzchni – co ma ogromne znaczenie zwłaszcza tam, gdzie miejsca pod instalacje PV jest mało.

Brytyjski akcent i europejskie wsparcie

Trinasolar nie działa sama. Współpracuje z Oxford PV – firmą założoną przez naukowców z Uniwersytetu Oksfordzkiego. Brytyjczycy prowadzą w tej chwili produkcję ogniw krzemowo-perowskitowych w fabryce pod Berlinem. Dzięki ich porozumieniu, Trinasolar zyskała prawa do sprzedaży tych technologii na rynku chińskim.

Oxford PV także ma powody do dumy. W zeszłym roku firma ogłosiła pierwszą dostawę paneli zbudowanych w technologii tandemowej. Ich sprawność wyniosła 24,5%, co już dziś daje im miejsce w czołówce światowej, a z czasem ma prowadzić do jeszcze lepszych wyników.

Co dalej?

Choć możliwości perowskitu robią ogromne wrażenie, technologia ta ma jeszcze pewne wyzwania do pokonania. Największym z nich jest stabilność – czyli to, jak długo ogniwo zachowuje swoją sprawność. Perowskity są bardziej wrażliwe na wilgoć, promieniowanie UV czy temperaturę niż krzem. Dlatego naukowcy intensywnie pracują nad tym, by zabezpieczyć je przed degradacją.

Mimo to wszystko wskazuje na to, iż perowskitowe ogniwa są już blisko wejścia do mainstreamu. W Chinach działa już pierwsza fabryka produkująca panele wykonane wyłącznie z perowskitu – co pokazuje, iż nie jest to już tylko ciekawostka laboratoryjna, ale realna technologia przyszłości.

Technologia jutra

Kiedy kilka lat temu mówiono o perowskitach, wielu ekspertów podchodziło do nich z ostrożnością. Dziś widać, iż były to obawy zrozumiałe, ale niekoniecznie uzasadnione. Dzięki współpracy nauki i przemysłu – z udziałem firm z Chin, Niemiec i Wielkiej Brytanii – fotowoltaika właśnie wkracza w nową erę. Erę, w której wydajność paneli może przekroczyć granice, które jeszcze niedawno wydawały się nie do pokonania.

Foto: Trinasolar