Na jakie technologie stawia przemysł PV? Czy dominacja TOPCon pozostanie niezagrożona i co z perowskitami?
Przemysł fotowoltaiczny w tym roku mierzy się z nowymi wyzwaniami. Po okresie szybkiej ekspansji i zwiększania mocy produkcyjnych przyszedł czas na dużą korektę. Chińskie władze oczekują od producentów ogniw i modułów cięcia kosztów i ograniczenia produkcji – a jednocześnie wymagają dalszego zwiększania sprawności modułów. Jak z tym wyzwaniem radzą sobie producenci paneli i na jakie technologie postawią w najbliższych latach? Na te pytania w rozmowie z Gramwzielone.pl odpowiada Francesco Liuzza z firmy JA.
Z tej rozmowy dowiesz się:
- Jak producenci paneli fotowoltaicznych łączą potrzebę cięcia kosztów i poprawy efektywności modułów?
- Czy TOPCon pozostanie głównym technologicznym wyborem rynku PV i jak długo?
- Jakie inne technologie ogniw i modułów fotowoltaicznych są jeszcze w grze?
- Jakie sprawności modułów będą dostępne w Europie za kilka lat?
- Co z komercjalizacją perowskitów i jakie sprawności dadzą ogniwa wykonane z ich wykorzystaniem?
- Producenci modułów dywersyfikują działalność – w którym kierunku pójdzie JA Solar?
Piotr Pająk, redaktor naczelny Gramwzielone.pl: Ostatnie miesiące w chińskim przemyśle fotowoltaicznym to konieczność pogodzenia konieczności przywrócenia rentowności z potrzebą dalszego wzrostu efektywności technologii fotowoltaicznej. W obliczu ogromnych strat czołowi chińscy producenci muszą ciąć koszty, a także zamykać część linii produkcyjnych – czego oczekuje od nich rząd w Pekinie. Jednocześnie chiński rząd wyznacza im nowe cele, jeśli chodzi o wzrost wydajności modułów. Jak z tym wyzwaniem radzą sobie czołowi producenci – w tym JA?
Francesco Liuzza, Francesco Liuzza, Team Lead Presales PV w JA (wcześniej JA Solar): Przede wszystkim ograniczamy zawartość srebra w naszych nowych technologiach modułów, przy czym nie oznacza to spadku jakości. Chodzi o bardziej efektywne wykorzystanie odpowiedniej ilości srebra, tak by osiągnąć taką samą albo lepszą niezawodność. Część producentów próbuje przejść na inne materiały, na przykład miedź, ale nie uważamy tego za właściwą drogę. Srebro wciąż zapewnia lepszą niezawodność i przewodność, więc raczej udoskonalamy jego wykorzystanie, niż z niego rezygnujemy.
Obecnie na rynku fotowoltaicznym widać mocną dominację modułów bazujących na ogniwach TOPCon, które zastąpiły jako główny rynkowy wybór moduły z ogniwami PERC. Jakie kierunki rozwoju modułów widzicie jako kluczowe?
Obecnie na rynku konkurują różne technologie. TOPCon osiąga teraz najwyższą sprawność w historii dzięki nowym rozwiązaniom. Na przykład wprowadzamy serię Deep Blue 5.0 z ogniwami w formacie G12 dzielonymi na trzy części (triple cut), z pełnoekranowym designem – wykorzystujemy technologię bezszczelinową (gapless) zapewniającą zwiększenie aktywnej powierzchni i umieszczamy wszystkie taśmy łączące (ribbony) po tylnej stronie modułu w trybie „full screen”. Dzięki temu seria 5.0 osiąga najwyższą sprawność dla TOPCon – docelowo 24,8 proc. przy pełnej dojrzałości produkcji masowej.
Z pełnoskalową produkcją ruszyliśmy w kwietniu tego roku i teraz wychodzimy z modułami DeepBlue 5.0 zarówno do projektów wielkoskalowych, jak i mniejszych formatów dla sektora domowego oraz C&I. To będzie nasz kierunek na 2027 r. Seria modułów DeepBlue 4.0 na ogniwach ciętych na pół (half-cut) zostanie wycofana do końca tego roku – z wyjątkiem wersji przeznaczonych do projektów wielkoskalowych, w których zaimplementowaliśmy takie rozwiązania jak 20BB, ogniwa BPF czy technologie minimalizujące odstępy izolacyjne, aby zwiększyć sprawność modułów do 23,8 proc.
Jakie technologie pozostają w grze?
Czy TOPCon pozostanie głównym technologicznym wyborem czołowych producentów ogniw i paneli? Jakie inne technologie będą jeszcze w grze?
Wprowadziliśmy technologię back contact (BC) w modułach HyperGen, która zapewnia lepszą sprawność na przedniej stronie modułu. Zaczęliśmy od pierwszych testowych produkcji w zeszłym roku, kierując je na konkretne rynki, jak Japonia i Australia. Teraz jesteśmy gotowi wprowadzić naszą pierwszą produkcję BC – planowo na 2027 rok, w drugiej generacji ogniw JA, skierowaną głównie do sektora rezydencyjnego i C&I. Później zobaczymy, czy BC sprawdzi się też w projektach wielkoskalowych – to zależy od tego, czy zapewni wartość dodaną w porównaniu z naszą ofertą wysokosprawnych modułów opartych na ogniwach TOPCon.
Jak oceniacie inną technologię nowej generacji, czyli moduły z ogniwami HJT?
Heterozłącze (heterojunction) wykluczyliśmy z naszej ścieżki rozwoju, ponieważ nie widzimy żadnych korzyści w zakresie zwiększania sprawności w porównaniu z TOPCon, tak więc TOPCon pozostaje naszą główną technologią. Naszym drugim kierunkiem rozwojowym będzie Back Contact. Nasze moduły Back Contact zostaną najpierw skierowane do segmentu domowego i C&I. Być może po 2028-2029 r. stanie się on realną opcją także dla instalacji wielkoskalowych, choć nie w krótkim czy średnim terminie.
Perowskity? Jeśli nie ma zysku, trudno inwestować dalej
A co z perowskitami? Niektórzy konkurenci, głównie chińscy, testują już ogniwa tandemowe z krzemem i perowskitem.
To kolejny etap, do którego dojdziemy realnie za jakieś cztery-pięć lat, jeśli chodzi o prawdziwą produkcję masową i produkty dostępne na rynku. Mamy bardzo silny dział R&D współpracujący z uniwersytetami i instytutami badawczymi, aktywnie prowadzimy badania nad perowskitami od co najmniej dwóch, trzech lat. Osiągamy rekordowe wyniki sprawności dla tej technologii i współpracujemy między innymi z instytutem Fraunhofera – wymieniamy się danymi: oni walidują nasze wyniki, a my ich. Droga do zastosowań komercyjnych i masowej produkcji jest jednak wciąż długa, ponieważ nadal musimy ustabilizować technologię i dostarczyć to, czego oczekuje rynek.
Jakie sprawności są obecnie w zasięgu, gdy mówimy o modułach tendemowych z perowskitu i krzemu?
Dziś osiągamy w laboratorium 33–34 proc. sprawności, co przekłada się na potencjalne 29–30 proc. w produkcji masowej – wobec obecnej średniej dla jednowarstwowych ogniw fotowoltaicznych z krzemu na poziomie 24,5–25 proc. To duży skok, i to prawdopodobnie jeszcze większy, zanim technologia się ustabilizuje. Cała branża potrzebuje na to czasu, bo poniosła ogromne straty finansowe przy wdrażaniu poprzednich technologii, a inwestycje w nowe rozwiązania finansujemy właśnie z zysków. Jeśli nie ma zysku, trudno inwestować dalej. Jeszcze pięć lat temu wejście ogniw perowskitowych na rynek prognozowano na 2027–2028 r., teraz, patrząc na obecną sytuację, mówimy raczej o 2029–2030 r.
Czy mówimy tu wyłącznie o zastosowaniu perowskitów w tandemie z krzemem?
Tak, standardowo mówimy o tandemach.
Gdzie będziemy za kilka lat?
Na ostatnich targach Intersolar 2026, które odbyły się w czerwcu w Monachium, czołowi producenci pokazali swoje najnowsze moduły fotowoltaiczne o sprawności wynoszącej około 25 proc., ale to na razie wyłącznie oferta prezentowana na targach. Jak będzie wyglądać sprawność modułów dostępnych w Europie za dwa-trzy lata?
Weźmy okres od teraz do 2028 r. Obecnie branża dostarcza moduły o średniej sprawności między 24 a 24,3 proc. Zakładamy, że do końca tego roku możliwe jest osiągnięcie stabilnych 24,5 proc. Rok 2027 będzie rokiem dojrzałości tych technologii – rynek oczekuje, że TOPCon może dojść do 24,8 proc., a BC prawdopodobnie do około 25,3 proc. W 2028 r. dojdziemy do pewnej granicy, gdzie zobaczymy, czy rynek pójdzie wyłącznie w stronę BC, czy TOPCon się obroni – wiem, że TOPCon ma nieco większy potencjał, by dojść do 25 proc. i więcej, ale to zależy od jakości ogniw i potwierdzenia tego w praktyce.
Od teraz do 2028 r. wartości mogą wahać się od bazowych 24 proc. do stabilnych 25–25,5 proc., z pewnymi szczytami dla niektórych wersji – może nawet do 25,8 proc., ale nie więcej w ciągu najbliższych dwóch lat.
Kiedy TOPCon podzieli los technologii PERC?
Czy widzicie scenariusz, w którym TOPCon stanie się „nowym PERC” i zostanie zastąpiony w masowej skali przez nowe technologie modułów – może BC, może perowskity – czy raczej TOPCon zdominuje rynek na wiele lat?
W tej branży nie ma zbyt długich okien czasowych. Widzieliśmy to na przykładzie przejścia od ogniw polikrystalicznych, przez monokrystaliczne, po monoPERC, który utrzymał się nieco dłużej, zanim w 2022 r. pojawił się TOPCon. Teraz mijają cztery lata od wprowadzenia TOPCon, a nowa generacja tej technologii, wprowadzana przez wszystkich producentów, daje jej kolejne dwa-trzy lata.
Jak będzie później? Wszystko zależy od tego, jak będzie się kształtować różnica sprawności między technologiami. Obecnie TOPCon ma o 10–15 W mniej niż BC jeśli chodzi o moc na frontowej stornie w standardowym formacie dla instalacji wielkoskalowych. Jeszcze półtora roku temu ta różnica sięgała 20–25 W. Jeśli ta luka znów zacznie rosnąć, TOPCon będzie musiał ewoluować albo zniknąć z rynku – ale to nie stanie się wcześniej niż za dwa i pół, trzy lata. Potem nastąpi zwrot w stronę technologii najbardziej niezawodnej i najbardziej efektywnej, a wtedy zaczną się pojawiać tandemy perowskitowe – czyli mówimy już o 2029–2030 r.
To nie jest efekt jednorazowy, tylko naturalna ewolucja: firmy inwestowały w TOPCon masowo od 2022 r., co oznacza, że prace badawczo-rozwojowe nad nim trwały już od 2018 r. – i teraz mówimy o podobnej perspektywie czasowej dla kolejnych technologii.
A jak obecnie wygląda konkurencja między TOPCon a Back Contact pod względem osiąganych parametrów?
Back Contact jest już stabilną technologią, oferującą pewne przewagi, choć wszystko zależy od warunków konkretnego projektu. TOPCon również ma swoje zalety, np. w zakresie temperatury pracy, rocznej degradacji i współczynnika bifacjalności, co może tworzyć różnicę w porównaniu do BC. W przetargach realizowanych w 2026 r. i na początku 2027 r. różnica w mocy między BC a TOPCon to zwykle 5–10 W, a więc niewielka. BC będzie się rozwijać w kierunku zwiększania powierzchni aktywnej i sprawności, choć potrzebuje jeszcze pewnego przyspieszenia po swojej stronie.
Dywersyfikacja w kierunku PV + BESS
Część producentów modułów fotowoltaicznych w ostatnich latach rozwijało się poprzez dywersyfikację oferty w kierunku magazynów energii. Jak JA postrzega ten kierunek?
Skupialiśmy się dotąd na modułach fotowoltaicznych, ale już od zeszłego roku kierunek dla JA był jasny – sam biznes fotowoltaiczny przestał wystarczać. Żeby działać skutecznie, trzeba oferować dobre modele finansowe, a modele oparte wyłącznie na elektrowniach słonecznych już nie wystarczają. To widać dziś globalnie, zwłaszcza w Europie. Dlatego magazynowanie energii to segment, który dodaliśmy do naszej oferty, zaczynając od rozwiązań C&I. Wprowadziliśmy JAPlanet – jednostkę C&I o mocy 125 kW i pojemności 261 kWh, którą dostarczamy w Europie od zeszłego lata. Ten magazyn można łączyć do 20 sztuk, co daje zakres pojemności od 261 kWh aż do 5,2 MWh.
Mamy też ofertę JA Galaxy dla wielkoskalowych instalacji, a do tego, poprzez wspólne przedsięwzięcia (joint ventures), zapewniamy PCS i pozostałe elementy potrzebne przy dużych, wielkoskalowych projektach. Podpisaliśmy już różne zamówienia również dla segmentu wielkoskalowego i kontynuujemy ten kierunek.
Wcześniej w tym roku zmieniliśmy branding z JA Solar na JA, który uwzględnia cztery segmenty biznesowe: JA Solar obejmujący fotowoltaikę, JA BESS, czyli magazynowanie energii, JA Green – serwisowanie, monitoring i rozwiązania dla instalacji fotowoltaicznych) oraz JA Capital, czyli finansowanie – to będzie kolejny etap, który wdrożymy później, obejmujący też finansowanie projektów na całym świecie. To nasza rekonstrukcja grupy pod względem brandingu – bo przez wiele lat kojarzyliśmy się wyłącznie z modułami fotowoltaicznymi.
C&I i rynek wielkoskalowy to obszary, na których się koncentrujemy. Nie wchodzimy w mniejsze instalacje domowe.
Magazyny energii to drugi filar naszego biznesu. Wolumeny są dziś jeszcze nieproporcjonalne względem fotowoltaiki, ale z czasem będą się coraz bardziej równoważyć.
Rozmawiał Piotr Pająk, redaktor naczelny Gramwzielone.pl
piotr.pajak@gramwzielone.pl
© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy E-Magazyny Sp. z o.o.
