Perowskitowo-krzemowe moduły trafią do sprzedaży jeszcze w tym roku

Amerykańska spółka Tandem PV zapowiada wejście na rynek z perowskitowo-krzemowymi modułami tandemowymi. Pierwsze przychody ze sprzedaży mają się pojawić jeszcze w tym roku, a firma deklaruje, że podpisała listy intencyjne na dostawy modułów o łącznej wartości blisko 1 mld dol.

Tandem PV rozwija moduły w układzie 4T (ang. four-terminal), czyli czterozaciskowym: warstwa perowskitowa i ogniwo krzemowe mają osobne wyprowadzenia elektryczne. W tej architekturze warstwa perowskitowa jest mechanicznie łączona z modułem krzemowym, ale nie jest nanoszona bezpośrednio na ogniwo. Według opisu firmy perowskit trafia na górne szkło modułu, a pod spodem pracuje konwencjonalna technologia krzemowa.

Takie rozwiązanie ma na celu lepsze wykorzystanie widma słonecznego. Perowskity można tak dobrać materiałowo, by pochłaniały wysokoenergetyczną część promieniowania, której klasyczny krzem nie wykorzystuje optymalnie. Aktywna warstwa perowskitowa jest przy tym bardzo cienka – według firmy ok. 200 razy cieńsza od ogniwa krzemowego, czyli ma ok. jednej setnej grubości ludzkiego włosa. W skali całego panelu oznacza to dodanie zaledwie kilku gramów materiału przy znaczącym wzroście mocy.

REKLAMA

REKLAMA

Tandem PV podkreśla również, że jego technologia jest kompatybilna z istniejącym przemysłem krzemowym. Moduł demonstracyjny o rekordowej sprawności 30,4 proc. zbudowano na ogniwie Maxeon IBC, ale firma deklaruje pozytywne wyniki testów także z ogniwami PERC, TOPCon i HJT. Trzeba jednak podkreślić, że wynik 30,4 proc. uzyskano w testach wewnętrznych dla modułu demonstracyjnego o powierzchni 100 cm2, a nie dla pełnowymiarowego panelu komercyjnego.

Degradacja – najważniejszy test perowskitów

Najciekawsza w zapowiedzi Tandem PV jest nie tylko wysoka sprawność, ale przede wszystkim deklarowana trwałość modułu seryjnego. Perowskity od lat uchodzą za jedną z najbardziej obiecujących technologii PV, ale ich słabym punktem pozostaje stabilność w długim okresie. Amerykańska firma przekonuje, że rozwiązuje ten problem dzięki odpowiedniemu doborowi materiałów, architekturze urządzenia i sposobowi enkapsulacji.

Według Tandem PV wewnętrzne testy przyspieszone wskazują na degradację na poziomie 1 proc. rocznie lub niższym. Zdaniem spółki taki wynik odpowiada wymaganiom stawianym przy wieloletnich gwarancjach i wielkoskalowych projektach, które mają uzyskać finansowanie bankowe. Przedstawiciel Tandem PV w rozmowie z PV Magazine deklarował również, że najnowsze moduły szkło-szkło firmy nie wykazały mierzalnej degradacji po roku testów zewnętrznych.

To szczególnie ważne, bo w przypadku tandemów perowskitowo-krzemowych sama wysoka sprawność nie wystarczy. O komercyjnej wartości technologii zdecyduje to, czy dodatkowa warstwa perowskitowa będzie przez lata stabilnie pracować w warunkach polowych. Z badań naukowych wynika, że aby moduł tandemowy zachował 80 proc. początkowej mocy po 25 latach, roczna degradacja górnej warstwy perowskitowej musiałaby wynosić mniej więcej do 0,9 proc. w układzie 2T i do 1,3 proc. w układzie 4T. Na tym tle deklarowany przez Tandem PV poziom ok. 1 proc. rocznie lub mniej jest obiecujący, ale nadal wymaga potwierdzenia w dłuższych, niezależnych testach terenowych.

REKLAMA

REKLAMA

REKLAMA

Dlatego firma planuje rozpocząć płatne pilotaże z niezależnymi producentami energii. Według spółki zebranie danych terenowych z 6–12 miesięcy ma pomóc w ocenie, czy moduły spełniają wymogi instytucji finansujących.

Ścieżka do 37 proc. sprawności

Tandem PV deklaruje, że widzi możliwość zwiększania sprawności o ok. 2 pkt proc. rocznie i osiągnięcia 37 proc. do 2030 r. Firma mówi też o potencjale modułów o mocy przekraczającej 1000 W. Dla typowego modułu wielkoskalowego o wymiarach 2384 × 1303 mm próg 1000 W wymagałby sprawności ok. 32,2 proc.

Na razie to wciąż ambitna ścieżka rozwoju, a nie masowy produkt stosowany w dużych projektach PV. Jeśli jednak Tandem PV potwierdzi deklarowaną trwałość w niezależnych testach i w rzeczywistych instalacjach, tandemy perowskitowo-krzemowe mogą się stać jednym z najważniejszych sposobów na zwiększenie mocy modułów bez proporcjonalnego powiększania powierzchni instalacji.

Informacje o podpisanych listach intencyjnych (LOI) świadczą o dużym zainteresowaniu rynku. Trzeba jednak pamiętać, że na tym etapie nie są to jeszcze wiążące zamówienia, dlatego warto obserwować, jak sytuacja rozwinie się w kolejnych miesiącach.