Today: 28 mája 2025
Subscribe
···
2 dni ago

Výroba solárnych článkov z halidových perovskitov: Nárast trhu v roku 2025 a výhľad rastu na nasledujúcich 5 rokov

Halide Perovskite PV Manufacturing: 2025 Market Surge & 5-Year Growth Outlook

Výroba halidových perovskitových fotovoltaických článkov v roku 2025: Prevratné technológie, expanzia trhu a cesta k komerčnej dominancii. Preskúmajte, ako materiály novej generácie zo slnečnej energie formujú budúcnosť čistej energie.

Výkonný zhrnutie: 2025 Snapshot & Kľúčové zistenia

Výroba halidových perovskitových fotovoltaických (PV) článkov vstupuje v roku 2025 do kľúčovej fázy, charakterizovanej rýchlou technologickou zrelosťou, zvýšenou výrobu v pilotnej fáze a prvými komerčnými uvedeniami modulov. Sector prechádza od prevratných technológií v laboratóriu k implementácii v priemyselnom meradle, pričom niekoľko spoločností a konsorcií oznamuje významné míľniky a investície. Toto výkonné zhrnutie poskytuje prehľad súčasného stavu a kľúčových zistení pre rok 2025, s výhľadom na nasledujúce roky.

V roku 2025 je globálny priemysel perovskitových PV charakterizovaný skupinou priekopníckych spoločností, ktoré sa presúvajú k komercializácii. Oxford PV, spoločnosť z UK a Nemecka, zostáva na čele, keď oznámila začiatok komerčnej výroby perovskitových tandemových solárnych článkov na silikónovom základe v jej zariadení v Brandenburgu, Nemecko. Ich počiatočné výrobné linky sa zameriavajú na efektívnosti modulov nad 25%, pričom plánujú zvýšiť svoju kapacitu na úroveň gigawattov v nasledujúcich rokoch. Technológia Oxford PV využíva prispôsobiteľný pásmový rozsah perovskitov na zvýšenie efektívnosti konvenčných silikónových článkov, čo je stratégia, ktorá sa považuje za najviablejšiu krátkodobú cestu na trh.

Medzi ďalších významných hráčov patrí Microquanta Semiconductor v Číne, ktorá ohlásila výrobu perovskitových modulov v pilotnej fáze a aktívne pracuje na rozširovaní výrobných procesov. Solliance, európske výskumné konsorcium, naďalej podporuje priemyselných partnerov v oblasti R&D a pilotnej výroby, so zameraním na techniky nanášania roll-to-roll a sheet-to-sheet pre flexibilné a pevné moduly. Medzitým Tandem PV v USA vyvíja vlastnú technológiu tandemového perovskitového-silikónového systému, s pilotnými linkami a partnerstvami zameranými na komerčné uvedenie.

Kľúčové zistenia pre rok 2025 zahŕňajú:

  • Prvé komerčné perovskitovo-silikónové tandemové moduly vstupujú na trh, s certifikovanými efektívnosťami presahujúcimi 25% a potenciálom na ďalšie zlepšenia.
  • Výrobné výzvy—ako dlhodobá stabilita, škálovateľné metódy nanášania a manažment olova—sa riešia prostredníctvom inovácií materiálov a procesného inžinierstva.
  • Významné investície prichádzajú do pilotných a predkomerčných výrobných liniek, najmä v Európe a Číne, s očakávaním výrobných kapacít v rozsahu stoviek megawattov až gigawattov do rokov 2026–2027.
  • Spolupráce medzi vývojármi technológie, dodávateľmi zariadení a etablovanými výrobcami PV urýchľujú cestu k masovej výrobe.

S výhľadom do budúcnosti sa očakáva, že nasledujúce roky prinesú rýchle rozšírenie kapacít, zníženie nákladov a vznik nových obchodných modelov využívajúcich jedinečné vlastnosti perovskitov—ako sú ľahké, flexibilné a polopriehľadné moduly. Trajektória sektora bude závisieť od pokračujúceho pokroku v oblasti trvanlivosti, environmentálnej bezpečnosti a rozvoja dodávateľského reťazca, pričom vedúce spoločnosti ako Oxford PV, Microquanta Semiconductor a Solliance stanovujú tempo globálnej komercializácie.

Celková veľkosť trhu, rastový potenciál a predpoklady na roky 2025–2030

Globálny trh výroby halidových perovskitových fotovoltaických (PV) článkov vstupuje v roku 2025 do kľúčovej fázy, prechádzajúcej od prevratných technológií v laboratóriu k počiatočnej komerčnej implementácii. Napriek tomu, že silikónové PV naďalej dominujú, perovskitové solárne články (PSC) sú stále viac uznávané pre svoj potenciál narušiť sektor kvôli svojej vysokej účinnosti pri konverzii energie, spracovaniu pri nízkych teplotách a kompatibilite s flexibilnými substrátmi. V roku 2025 zostáva celková inštalovaná kapacita perovskitových PV skromná v porovnaní so silikónom, ale sektor zažíva rýchly rast, pričom niekoľko pilotných liniek a počiatočné komerčné moduly sú vyrobené.

Kľúčoví hráči v odvetví zvyšujú výrobné schopnosti. Oxford PV, spoločnosť z UK a Nemecka, je globálnym lídrom v technológii perovskit-silikónových tandemových článkov a oznámila zvyšovanie výroby vo svojich prevádzkach v Nemecku, pričom plánuje dodávky komerčných modulov v roku 2025. Plány spoločnosti zahŕňajú výrobu v rozsahu niekoľkých gigawattov (GW) do konca 2020-tych rokov, so zámerom dodávať jak výrobcům článkov, tak modulov. Rovnako Microquanta Semiconductor v Číne posúva výrobu v pilotnej fáze a má ambície dosiahnuť masovú výrobu v priebehu nasledujúcich rokov. Saule Technologies v Poľsku spustila výrobnú linku roll-to-roll pre flexibilné perovskitové moduly zamerané na solárne panely integrované do budov (BIPV) a IoT aplikácie.

Odhady veľkosti trhu pre rok 2025 sa líšia kvôli počiatočnej fáze komercializácie, ale konsenzus v odvetví naznačuje, že globálny trh perovskitových PV prekročí 100 miliónov dolárov ročne, s ročným rastom (CAGR) presahujúcim 30% do roku 2030, keď sa výroba zvýši a nové aplikácie sa objavia. Do roku 2030 sa očakáva, že ročná výrobná kapacita by mohla dosiahnuť niekoľko gigawattov, pričom perovskitové PV si zaberú čoraz väčší podiel na globálnom trhu so slnečnou energiou, najmä v segmentoch tandemových a BIPV.

Výhľad na roky 2025–2030 je formovaný pokračujúcimi zlepšeniami stability zariadení, manažmentu olova a škálovateľných výrobných procesov. Priemyselné konsorciá a výskumné aliancie, ako Národná laboratórium pre obnoviteľné zdroje energie (NREL) a Helmholtz-Zentrum Berlin, spolupracujú s výrobcami na urýchlení komercializácie a riešení technických prekážok. Keď viac spoločností oznámi pilotné linky a partnerstvá, očakáva sa, že sektor priťahuje väčšie investície, čím sa ďalej znižujú náklady a rozširujú príležitosti na trhu.

  • 2025: Komerčné dodávky začínajú od vedúcich výrobcov; veľkosť trhu presahuje 100 miliónov dolárov.
  • 2025–2030: CAGR je predpokladaný nad 30%, s výrobou v rozsahu niekoľkých GW cieľovaným hlavnými hráčmi.
  • Kľúčové faktory rastu: efektívnosť tandemových článkov, flexibilné/BIPV aplikácie a škálovanie výroby.

Priekopnícke technologické pokroky v oblasti halidových perovskitových PV

Výroba halidových perovskitových fotovoltaických (PV) článkov zažíva rýchlu transformáciu v roku 2025, poháňaná významnými priekopníckymi pokrokmi v oblasti materiálovej vedy a škálovateľných výrobných techník. Jedinečné optoelektronické vlastnosti halidových perovskitov—také ako vysoké koeficienty absorpcie, prispôsobiteľné pásmové rozsahy a spracovateľnosť v roztoku—umožnili vývoj solárnych článkov s účinnosťou konverzie energie (PCE), ktoré spĺňajú a v niektorých prípadoch prekonávajú tradičné zariadenia na báze silikónu. V roku 2025 sa niekoľko spoločností a výskumných konsorcií aktívne zameriava na zvyšovanie výroby perovskitových PV, s cieľom preklenúť priepasť medzi výkonom v laboratóriu a komerčnou životaschopnosťou.

Jeden z najvýznamnejších pokrokov je prechod od malých, spin-coated zariadení k veľkým modulom vyrábaným pomocou škálovateľných metód, ako je slot-die coating, blade coating a inkjet printing. Tieto techniky sú kompatibilné s výrobou roll-to-roll (R2R), ktorá sľubuje vysokú produktivitu a nižšie náklady na výrobu. Oxford PV, líder v technológii perovskit-silikónových tandemov, oznámil spustenie svojej prvej výrobnej linky v Nemecku, zameranej na výrobu komerčných modulov s PCE presahujúcimi 28%. Prístup spoločnosti integruje perovskitové vrstvy na konvenčné silikónové články, pričom využíva existujúcu infraštruktúru silikónu pri zvyšovaní celkovej efektívnosti.

Medzitým First Solar a Hanwha Solutions pozorne sledujú vývoj perovskitov, pričom obe spoločnosti investujú do výskumných partnerstiev a pilotných liniek na vyhodnotenie integrácie perovskitových materiálov do svojich produktových portfólií. V Ázii TCL a GCL Technology skúmali výrobu perovskitov v širšom meradle, s pilotnými projektmi zameranými na jednotlivé články a tandemové architektúry.

Kľúčovou výzvou, ktorú sa v roku 2025 podarilo adresovať, je dlhodobá stabilita perovskitových modulov. Výrobcovia zavádzajú pokročilé techniky enkapsulácie a inžinierstvo zloženia na zmiernenie degradácie vlhkosťou, teplom a UV žiarením. Národná laboratórium pre obnoviteľné zdroje energie (NREL) spolupracuje s priemyselnými partnermi na stanovení štandardizovaných testovacích protokolov a na urýchlení dôveryhodnosti produktov perovskitových PV.

Do budúcnosti je výhľad na výrobu halidových perovskitových PV optimistický. Priemyselné plány očakávajú prvé komerčné inštalácie perovskitovo-silikónových tandemových modulov v Európe a Ázii do konca roku 2025 alebo začiatku roku 2026. Ako sa zvyšuje efektívnosť a klesajú náklady, perovskitové PV sú pripravené zohrávať kľúčovú úlohu v globálnom prechode na obnoviteľnú energiu, ponúkajúc ľahké, flexibilné a vysokofunkčné alternatívy k existujúcim technológiam.

Výrobné procesy: Inovácie a výzvy spojené s rozširovaním

Výroba halidových perovskitových fotovoltaických (PV) článkov sa v roku 2025 rýchlo transformuje, keď sektor prechádza od výrobných úspechov v laboratórnych podmienkach k priemyselnej výrobe. Jedinečné optoelektronické vlastnosti perovskitov—ako sú vysoké koeficienty absorpcie a prispôsobiteľné pásmové rozsahy—spôsobujú významný záujem o ich komercializáciu. Avšak rozšírenie od malých zariadení k veľkým modulom predstavuje množstvo technických a ekonomických problémov.

Jednou z najvýznamnejších inovácií v roku 2025 je prijatie škálovateľných nanášacích techník. Zatiaľ čo spin-coating zostáva bežný v výskumných prostrediach, priemyselní výrobcovia sa čoraz častejšie obracajú na metódy ako slot-die coating, blade coating a inkjet printing. Tieto techniky umožňujú rovnomernú tvorbu filmov na veľkých substrátoch a sú kompatibilné s procesmi roll-to-roll (R2R), ktoré sú nevyhnutné pre výrobu s vysokou prácou a nízkymi nákladmi. Spoločnosti ako Oxford PV sú priekopníkmi v integrácii perovskitových vrstiev na silikónové články s použitím škálovateľných procesov, s cieľom komercializovať tandemové moduly s efektivitou presahujúcou 28%.

Ďalšou oblasťou inovácií je vývoj robustných technológií enkapsulácie a bariér na adresovanie citlivosti perovskitov na vlhkosť a kyslík. Výrobcovia investujú do pokročilých laminovacích a tenkovrstvových enkapsulačných riešení na predĺženie životnosti zariadení. First Solar, líder v tenkovrstvových PV, skúma hybridné prístupy, ktoré kombinujú perovskitové horné články s existujúcimi architektúrami modulov, využívajúc svoje odborné znalosti vo veľkovýrobe modulov a enkapsulácii.

Dodávateľský reťazec materiálov a čistota prekurzorov sú tiež kritické pre rozširovanie výroby. Spoločnosti ako Merck KGaA (známa aj ako EMD Electronics v USA) dodávajú vysokočisté perovskitové prekurzory a špeciálne chemikálie určené pre priemyselné procesy. Ich úsilie je zamerané na zabezpečenie konzistencie od dávky k dávke a minimalizáciu kontaminácie, čo je kľúčové pre výnos a dlhodobú stabilitu.

Napriek týmto pokrokom pretrvávajú viaceré výzvy spojené s rozširovaním výroby. Rovnomernosť perovskitových filmov na veľkých plochách, pasivácia defektov a integrácia perovskitových vrstiev do existujúcich výrobných liniek vyžaduje ďalšiu optimalizáciu. Okrem toho čelí priemysel regulačnýmu a environmentálnemu dohľadu ohľadom použitia olova v perovskitových zmesiach, čo vyžaduje výskum alternatív bez olova a stratégií recyklácie.

Do budúcnosti je výhľad na výrobu halidových perovskitových PV v nasledujúcich rokoch opatrne optimistický. Pilotné linky sú ustanovené v Európe, Ázii a USA, pričom spoločnosti ako Oxford PV a Meyer Burger Technology AG sa pripravujú na komerčné uvedenie. Sektor získa výhody z medziodvetvovej spolupráce, štátnej podpory a pokračujúcej inovácii v materiáloch a procesnom inžinierstve, čím sa otvára cesta pre perovskitová PV vstúpiť na hlavné trhy so slnečnou energiou.

Kľúčoví hráči a strategické partnerstvá (napr. oxfordpv.com, firstsolar.com)

Sektor výroby halidových perovskitových fotovoltaických (PV) článkov sa rýchlo vyvíja, pričom rok 2025 predstavuje kľúčový rok pre prechod z laboratórnych prevratných technológií na komerčnú výrobu. Niekoľko kľúčových hráčov poháňa tento posun, využívajúce strategické partnerstvá na urýchlenie technologického zrenia, rozširovania a vstupu na trh.

Jednou z najvýznamnejších spoločností v tejto oblasti je Oxford PV, UK-nemecký podnik, ktorý sa etabloval ako líder v technológii perovskitových silikónových tandemových slnečných článkov. V roku 2023 Oxford PV ohlásil dokončenie svojej prvej výrobnej linky v Brandenburgu, Nemecko, s dôrazom na integráciu perovskitových vrstiev na konvenčné silikónové články s cieľom dosiahnuť rekordné efektívnosti konverzie. Strategické partnerstvá spoločnosti so zavedenými výrobcami silikónových PV a dodávateľmi zariadení sa očakáva, že uľahčia zvyšovanie komerčnej výroby do roku 2025 a nielen.

Ďalším významným hráčom je First Solar, globálny líder v tenkovrstvových fotovoltikách. Aj keď je základným produktom First Solar moduly z kadmia (CdTe), spoločnosť preukázala záujem o technológie PV novej generácie, vrátane perovskitov, prostredníctvom výskumných spoluprác a investícií. Odbornosť spoločnosti First Solar v oblasti výroby modulov vo veľkom meradle a správy dodávateľského reťazca ju pozicionuje ako potenciálneho partnera alebo akvizitora pre vznikajúce perovskitové podniky so zámerom zvýšiť kapacitu.

V Ázii niekoľko spoločností dosahuje významné pokroky. TCL, významný čínsky konglomerát elektroniky a materiálov, investoval do výskumu PV perovskitov a pilotných výrobných liniek a plánuje využiť svoju výrobnú infraštruktúru na rýchle rozšírenie. Podobne Hanwha Solutions (materská spoločnosť Q CELLS) skúma technológie perovskit-silikónových tandemov, s pilotnými projektmi a spoluprácami s výskumnými inštitútmi v Južnej Kórei a Európe.

Strategické partnerstvá sú centrálnym aspektom pokroku sektora. Napríklad Oxford PV spolupracoval s vedúcimi dodávateľmi zariadení a výrobcami silikónových článkov, aby zabezpečili kompatibilitu a zjednodušili integráciu. V roku 2024 boli oznámené viaceré spoločné podniky a licenčné dohody medzi vývojármi technológií perovskitov a etablovanými výrobcami PV, s cieľom urýchliť časový plán komercializácie a znížiť náklady na výrobu.

Pri pohľade do budúcnosti v roku 2025 a nasledujúcich rokoch sa očakáva, že konkurencia sa zintenzívni, keď do oblasti vstúpi viac spoločností a existujúci hráči rozšíria kapacitu. Úspech týchto snáh bude závisieť od pokračujúcej spolupráce v celom dodávateľskom reťazci, od dodávateľov materiálov po montážnikov modulov, a na schopnosti preukázať dlhodobú stabilitu a dôveryhodnosť produktov na báze perovskitov v širokom meradle.

Konkurenčná cena v porovnaní so silikónovými a tandemovými technológiami

Výroba halidových perovskitových fotovoltaických (PV) článkov rýchlo dosahuje kritický bod v otázke nákladovej konkurencieschopnosti, najmä v porovnaní so zavedenými silikónovými a novovznikajúcimi tandemovými solárnymi technológiami. K roku 2025 globálny trh s PV naďalej dominujú moduly z kryštalického silikónu (c-Si), ktoré profitujú z desaťročí optimalizácie procesov, masívnych ekonomických výhod a vyspelého dodávateľského reťazca. Avšak výrobcovia perovskitových PV využívajú jedinečné vlastnosti materiálov a inovatívne výrobné metódy na znižovanie nákladov a v niektorých prípadoch ich potenciálne prekonávajú z hľadiska vyrovnanej ceny elektriny (LCOE) v priebehu nasledujúcich niekoľkých rokov.

Hlavná nákladová výhoda halidových perovskitov spočíva v ich spracovaní pri nízkej teplote a vo vodnom roztoku, čo umožňuje vysokú výrobnú prácu na flexibilných substrátoch a výrobných linkách roll-to-roll. To kontrastuje s energeticky náročnými, vysoko teplotnými procesmi, ktoré sú potrebné na výrobu silikónových wafrov. Spoločnosti ako Oxford PV a Microquanta Semiconductor sú v čele procesu zvyšovania výroby perovskitov, pričom pilotné linky a počiatočné komerčné moduly ukazujú konkurencieschopné účinnosti a sľubné cenové trajektórie. Napríklad Oxford PV sa zameriava na perovskitové tandemové články na silikónovom základe, ktoré už dosiahli certifikované účinnosti nad 28%, a prevyšujú konvenčné silikónové moduly, pričom ponúkajú cestu k vyšším výnosom energie na jednotkovú plochu.

Čo sa týka nákladov na suroviny, perovskitové absorbery používajú prvky bohaté na zem a vyžadujú výrazne menej materiálu na watt ako silikón. Zjednodušená architektúra zariadenia a potenciál pre monolitickú integráciu ďalej znižujú náklady na systém a inštaláciu. Podľa údajov z priemyslu by výroba perovskitových modulov mohla dosiahnuť náklady pod 0,20 USD/Watt v blízkej budúcnosti, v porovnaní so 0,20–0,25 USD/Watt pre bežné silikónové moduly, ak sa vyriešia problémy so stabilitou a škálovateľnosťou.

Tandemové technológie, najmä perovskit-silikónové tandemy, sú stredobodom záujmu ako etablovaných výrobcov PV, tak aj nových prichádzajúcich. Hanwha Solutions a JinkoSolar investujú do výskumu a vývoja tandemových technológií s cieľom kombinovať spoľahlivosť silikónu s vysokou efektívnosťou a prispôsobiteľnosťou perovskitov. V nasledujúcich rokoch sa očakáva pilotná výroba a terénne testovanie tandemových modulov, pričom komerčné uvedenie sa anticipuje v priebehu rokov 2026–2027.

Hoci výroba perovskitových PV ešte nie je na plnej úrovni parity so silikónom z hľadiska nákladov a dôveryhodnosti, rýchle tempo zlepšovania efektivity, inovácií výrobných procesov a investícií od hlavných hráčov v priemysle naznačuje, že halidové perovskity sa stanú nákladovo konkurencieschopnou—a potenciálne prevratnou—technológiou na globálnom trhu so slnečnou energiou v priebehu nasledujúcich niekoľkých rokov.

Dynamika dodávateľskej siete a získavanie surovín

Dynamika dodávateľskej siete a získavanie surovín pre výrobu halidových perovskitových fotovoltaických (PV) článkov sa rýchlo vyvíja, keď technológia dosahuje komerčnú škálu v roku 2025. Halidové perovskitové solárne články, ktoré typicky používajú kombináciu halidov olova alebo cínu a organických alebo anorganických katiónov, vyžadujú odlišnú sadu surovín v porovnaní s tradičnými silikónovými PV. Medzi najkritickejšie materiály patrí vysokočistý jodid olova, methylamóniové alebo formamidíniové soli a rôzne organické rozpúšťadlá a enkapsulanty.

V roku 2025 je dodávateľský reťazec týchto materiálov stále v procese zrenie. Väčšina chemikálií pre perovskitové prekurzory je v súčasnosti vyrábaná špecializovanými chemickými výrobcami, z ktorých mnohí majú pozadie v dodávkach farmaceutického alebo elektronického priemyslu. Spoločnosti ako Merck KGaA (známa aj ako EMD Performance Materials v USA a Kanade) a Alfa Laval sú známe svojou odbornosťou v oblasti vysokočistých chemikálií a procesného zariadenia, pričom sa čoraz viac zapájajú do podpory výroby perovskitov PV. Merck KGaA sa verejne zaviazala rozšíriť svoje portfólio perovskitových materiálov, vrátane ponuky škálovateľných, fotovoltaických olovnatých halidov a organických katiónov.

Geografické rozdelenie výroby surovín je kľúčovým faktorom. Olovo a cín, primárne kovy používané v perovskitových absorbéroch, sú globálne obchodované komodity, s významnými banskými a rafinérskymi operáciami v Číne, Austrálii a Peru. Avšak ultra-vysoká čistota potrebná pre aplikácie PV si vyžaduje ďalšie rafinačné kroky, ktoré sa často vykonávajú špecializovanými chemickými dodávateľmi v Európe a východnej Ázii. Jód, ďalší zásadný prvok, je prevažne získavaný z Chile a Japonska, pričom medzi svetových popredných producentov patrí SQM a Nippon Iodine.

S narastajúcou výrobou perovskitov PV sa stávajú otázky odolnosti a udržateľnosti dodávateľského reťazca stredobodom pozornosti. Niekoľko popredných vývojárov perovskitových modulov, ako Oxford PV a Saule Technologies, úzko spolupracuje so svojimi dodávateľmi na zabezpečení konzistentnej kvality a vyvíjajú protokoly na recykláciu a správu odpadu pre materiály obsahujúce olovo. Priemysel tiež skúma alternatívne, menej toxické zloženia perovskitov, hoci tieto ešte nie sú široko komerčne predávané.

Do budúcnosti je výhľad na získavanie surovín v oblasti halidových perovskitových PV opatrne optimistický. Vstup etablovaných chemických a materiálových spoločností do dodávateľského reťazca by mal zlepšiť kvalitu i škálovateľnosť. Avšak sektor sa bude musieť vysporiadať s regulačným dohľadom nad použitím olova a vyvinúť robustné stratégie správy na konci životného cyklu, aby zabezpečili dlhodobú udržateľnosť a prijatie verejnosťou.

Milníky komercializácie a pilotné projekty

Komerčná výroba halidových perovskitových fotovoltaických (PV) článkov vstupuje v roku 2025 do kľúčovej fázy, charakterizovanej významnými míľnikmi a rozšírením pilotných projektov do predkomerčnej a ranokomerčnej výroby. Po desaťročia rozvíjajúcich sa technologických prevratoch sa fokusu presunul na preklad vysokoefektívnych perovskitových solárnych článkov (PSC) do škálovateľných, spoľahlivých a odolných modulov vhodných na nasadenie v reálnych podmienkach.

Jedným z najvýznamnejších hráčov je Oxford PV, ktorá je na čele tejto prechodu. V roku 2023 spoločnosť otvorila svoju pilotnú linku v Brandenburgu, Nemecko, s cieľom produkovať perovskitové tandemové solárne články na silikónovom základe. Do roku 2025 sa očakáva, že Oxford PV zvýši svoju výrobnú kapacitu, pričom sa zameriava na ročné výstupy dosahujúce desiatky megawattov, s plánmi dodávania modulov pre demonštračné projekty a raných adopters v Európe. Ich technológia, ktorá integruje perovskitovú vrstvu nad konvenčné silikónové články, už dosiahla certifikované efektívnosti nad 28%, čím sa stáva lídrom na trhu tandemových článkov.

V Ázii dosiahla Microquanta Semiconductor v Číne takisto významný pokrok. Spoločnosť prevádzkuje pilotnú linku od roku 2021 a v roku 2025 sa predpokladá ďalšie zvýšenie kapacity, pričom sa zameriava na veľkoplošné perovskitové moduly na solárne panely integrované do budov (BIPV) a aplikácie pre energetické podniky. Moduly spoločnosti Microquanta preukázali vonkajšiu stabilitu presahujúcu 1 000 hodín, čo je kľúčový míľnik pre komerčnú životaschopnosť.

Medzitým Solliance, európske výskumné konsorcium, naďalej zohráva kľúčovú úlohu pri preklade výskumu v laboratóriu na priemyselnú výrobu. Spolupráce Solliance s priemyselnými partnermi v oblasti pilotných projektov viedli k roll-to-roll nanášaným perovskitovým modulom na flexibilných substrátoch, pričom niekoľko priemyselných partnerov už pripravuje rozšírenie týchto procesov na komerčné vyhodnotenie v roku 2025 a nielen.

Ďalšie spoločnosti, ako Hunt Perovskite Technologies v USA, posúvajú výrobu jednoramenných perovskitových modulov v pilotnej fáze, zameriavajúc sa na špecifické trhy, ako sú prenosné a off-grid napájania. Tieto snahy sú podporované partnerstvami so zavedenými výrobcami PV a vládnymi agentúrami s cieľom overiť dlhodobú stabilitu a výrobnú schopnosť.

S výhľadom do budúcnosti, sa v roku 2025 očakáva prvé komerčné inštalácie modulov na báze perovskitov v demonštračných projektoch, najmä v Európe a Ázii. Výhľad odvetvia je opatrne optimistický s prebiehajúcimi snahami adresovať výzvy zo strany trvanlivosti modulov, manažmentu olova a integrácie výrobných procesov v širokom meradle. Keď sa pilotné projekty transformujú na komerčnú výrobu, nasledujúce roky budú kritické pri určovaní tempa a rozsahu prijatia perovskitových PV na celom svete.

Regulačné, environmentálne a certifikačné prostredie (napr. iea-pvps.org)

Regulačné, environmentálne a certifikačné prostredie pre výrobu halidových perovskitových fotovoltaických (PV) článkov sa rýchlo vyvíja, keď technológia dosahuje komerčnú škálu v roku 2025 a ďalej. Keď perovskitové PV prechádzajú z laboratórnej inovácii na priemyselnú výrobu, výrobcovia a zainteresované strany sa čoraz častejšie zameriavajú na dodržiavanie medzinárodných štandardov, environmentálnu bezpečnosť a certifikáciu produktov s cieľom zabezpečiť akceptáciu na trhu a dlhodobú udržateľnosť.

Kľúčovým regulačným faktorom je zosúladenie s existujúcimi štandardmi fotovoltiky, ako sú tie vyvinuté Medzinárodnou elektrotechnickou komisiou (IEC) a Medzinárodnou agentúrou pre energiu (IEA PVPS). V roku 2024 úloha 17 IEA PVPS začala riešiť jedinečné výzvy perovskitových PV, vrátane zrýchleného starnutia, stability a prítomnosti olova v mnohých formuláciách perovskitu. IEC takisto pracuje na prispôsobení existujúcich štandardov modulov PV (napr. IEC 61215 a IEC 61730), aby zohľadnili špecifické charakteristiky zariadení na báze perovskitov, pričom sa očakáva, že prvé návrhy budú pilotované výrobcami v roku 2025.

Environmentálne úvahy sú centrálnym aspektom regulačného diskurzu, najmä pokiaľ ide o použitie olova v halidových perovskitových absorbéroch. Smernica Európskej únie o obmedzení nebezpečných látok (RoHS) a nariadenie o registrácii, hodnotení, autorizácii a obmedzení chemikálií (REACH) sú obzvlášť relevantné pre spoločnosti cieliace na európsky trh. Výrobcovia ako Oxford PV—významný vývojár perovskitových tandemových článkov na silikónovom základe—aktívne spolupracujú s regulačnými orgánmi na preukázaní bezpečnej enkapsulácie a stratégií recyklácie na konci životnosti, ktoré minimalizujú riziká z úniku olova. Oxford PV, ktorá prevádzkuje pilotnú linku v Nemecku, sa tiež zapojila do priemyselných konsorcií na rozvoji najlepších praktík pre environmentalistiku.

Certifikácia sa stáva kritickým míľnikom pre vstup na trh. V roku 2024 viaceré výrobcovia perovskitových modulov zahájili testovanie tretími stranami na certifikáciu IEC, pričom sa očakáva, že prvé certifikácie v komerčnom meradle budú v roku 2025. Spoločnosti ako Saule Technologies (Poľsko) a Microquanta Semiconductor (Čína) sú medzi tými, ktorí verejne usilujú o certifikáciu pre svoje flexibilné a pevných perovskitových modulov. Tieto certifikácie sa očakávajú, že urýchlia prijatie v aplikáciách integrovaných do budov (BIPV) a prenosného napájania.

Do budúcnosti sa očakáva, že regulatórne prostredie sa sprísni, keď sa výroba perovskitových PV rozšíri. Pokračujúca spolupráca medzi priemyslom, regulačnými agentúrami a organizáciami pre normy bude nevyhnutná na riešenie environmentálnych obáv, harmonizáciu certifikačných protokolov a zabezpečenie, aby produkty perovskitových PV splnili prísne požiadavky globálnych energetických trhov.

Budúci výhľad: Trhové faktory, prekážky a analýza scenárov na 5 rokov

Budúcnosť výroby halidových perovskitových fotovoltaických (PV) článkov je formovaná dynamickým vzťahom medzi trhovými faktormi, technologickými prekážkami a vyvíjajúcimi sa strategickými plánmi v odvetví. K roku 2025 sektor prechádza od laboratórnych prevratných technológií k počiatočnej komerčnej implementácii, pričom niekoľko spoločností a konsorcií aktívne zvyšuje produkciu a zlepšuje procesy.

Trhové faktory: Hlavným pohonným faktorom je výnimočná účinnosť konverzie energie (PCE) perovskitových solárnych článkov, ktoré v laboratórnych podmienkach presahujú 25% a teraz sa približujú k 20% v moduloch v pilotnej fáze. Tento výkon, spolu s potenciálom na nízkonákladovú výrobu pri nízkych teplotách a kompatibilitou s flexibilnými substrátmi, umiestňuje perovskity ako prevratnú alternatívu k tradičným silikónovým PV. Rastiaca dopyt po ľahkých, vysoko efektívnych slnečných paneloch v aplikáciách ako sú solárne panely integrované do budov (BIPV), prenosné napájanie a tandemové moduly ďalej zvyšuje záujem. Hlavní hráči v odvetví, vrátane Oxford PV a Meyer Burger Technology AG, investujú do technológií perovskit-silikónových tandemov s cieľom komercializovať moduly s efektivitou presahujúcou 30% v nasledujúcich niekoľkých rokoch.

Prekážky: Napriek rýchlemu pokroku pretrváva niekoľko výziev. Dlhodobá operačná stabilita perovskitových materiálov v reálnych podmienkach—expozícia vlhkosti, teplu a UV svetlu—ostáva kľúčovou prekážkou. Výroba v širokom meradle si tiež vyžaduje pokroky v rovnomernom nanášaní filmov, enkapsulácii a manažmente olova, aby sa splnili environmentálne a bezpečnostné normy. Rozvoj dodávateľského reťazca pre špecializované materiály a vybavenie je stále v ranom štádiu v porovnaní s vyspelým priemyslom silikónových PV. Spoločnosti ako First Solar a Hanwha Solutions starostlivo sledujú vývoj perovskitov, pričom niektorí skúmajú hybridné alebo tandemové prístupy, ale široké prijatie závisí od zdolávania týchto technických a regulačných prekážok.

Analýza scenárov na 5 rokov: Do roku 2030 sa očakáva, že krajina výroby perovskitových PV sa rozšíri. Rané komerčné moduly—predovšetkým na trhu s nižšími cenami alebo prémiovými produktmi—sú očakávané od lídrov ako Oxford PV, ktorý oznámil plány na výrobu v rozsahu gigawattov v Európe. Partnerstvá medzi etablovanými výrobcami PV a inovatormi v oblasti perovskitov sa očakáva, že urýchlia prenos technológií a vstup na trh. Ak sa adresujú obavy týkajúce sa stability a životného prostredia, perovskitové-silikónové tandemové moduly by mohli získať významný podiel na nových inštaláciách solárnej energie, najmä v trhoch, ktoré uprednostňujú vyššiu efektívnosť a ľahké riešenia. Avšak rýchlosť prijatia bude regulovaná potrebou robustných terénnych dát, certifikácie a dôveryhodnosti, pričom sa očakáva, že penetrácia na hlavnom trhu sa uskutoční v druhej polovici desaťročia.

Zdroje & Odkazy

Are perovskite cells a game-changer for solar energy?