Výroba halidových perovskitových fotovoltaických panelů v roce 2025: Disruptivní technologie, expanze trhu a cesta k obchodní dominanci. Prozkoumejte, jak materiály nové generace pro solární energii formují budoucnost čisté energie.
- Výkonný souhrn: Situace v roce 2025 a hlavní zjištění
- Velikost globálního trhu, míra růstu a předpovědi na léta 2025–2030
- Průlomy v technologii halidových perovskitových PV
- Výrobní procesy: Inovace a výzvy při škálování
- Hlavní hráči a strategická partnerství (např. oxfordpv.com, firstsolar.com)
- Nákladová konkurenceschopnost v porovnání se silikónem a tandemovými technologiemi
- Dynamika dodavatelského řetězce a získávání surovin
- Milníky komercionalizace a pilotní projekty
- Regulační, environmentální a certifikační prostředí (např. iea-pvps.org)
- Výhled do budoucna: Tržní faktory, překážky a analýza scénáře na 5 let
- Zdroje a odkazy
Výkonný souhrn: Situace v roce 2025 a hlavní zjištění
Výroba halidových perovskitových fotovoltaických (PV) panelů vstupuje v roce 2025 do zásadní fáze, která je charakterizována rychlou technologickou zralostí, zvýšenou výrobou v pilotním měřítku a prvními komerčními uvedeními modulů na trh. Sektor se mění z průlomových objevů na laboratorní úrovni k průmyslové výrobě, přičemž několik společností a konsorcií oznamuje významné milníky a investice. Tento výkonný souhrn poskytuje přehled aktuální situace a hlavních zjištění pro rok 2025, s výhledem na následující roky.
V roce 2025 je globální průmysl perovskitových PV charakterizován hrstkou průkopnických společností směřujících k komercionalizaci. Oxford PV, britsko-německá společnost, zůstává v čele a oznámila zahájení komerční výroby tandemových solárních článků perovskit-silikon ve svém zařízení v Brandeburgu v Německu. Jejich počáteční výrobní linky míří na účinnost modulů nad 25 %, s plány na zvýšení kapacity na gigawattovou úroveň v následujících letech. Technologie Oxford PV využívá laditelného zakázaného pásma perovskitu k zvýšení účinnosti konvenčních silikónových článků, což je strategie, kterou obecně považují za nejvíce životaschopnou krátkodobou cestu na trh.
Mezi další významné hráče patří Microquanta Semiconductor v Číně, která oznámila pilotní výrobu perovskitových modulů a aktivně pracuje na škálování výrobních procesů. Solliance, evropské výzkumné konsorcium, nadále podporuje průmyslové partnery výzkumem a pilotní výrobou, zaměřuje se na techniky vkládání rolí a listů pro flexibilní a tuhé moduly. Mezitím Tandem PV v USA pokročila ve vlastní technologii tandemového perovskit-silikon, s pilotními linkami a partnerstvími zaměřenými na komerční nasazení.
Hlavní zjištění pro rok 2025 zahrnují:
- První komerční modul perovskit-silikon tandem se dostává na trh, přičemž certifikované účinnosti přesahují 25 % a existuje potenciál pro další zisky.
- Výrobní výzvy, jako je dlouhodobá stabilita, škalovatelné metody aplikace a řízení olova, jsou řešeny prostřednictvím materiálových inovací a procesního inženýrství.
- Hlavní investice proudí do pilotních a předkomerčních výrobních linek, zejména v Evropě a Číně, s očekáváním víc než stovkových měřitelných megawattových zařízení do let 2026–2027.
- Spolupráce mezi vývojáři technologií, dodavateli zařízení a etablovanými výrobci PV urychluje cestu k masové produkci.
Vzhledem k budoucnosti se očekává, že v následujících letech dojde k rychlé expanze kapacity, snižování nákladů a vznik nových obchodních modelů využívajících jedinečné vlastnosti perovskitu, jako jsou lehké, flexibilní a poloprůsvitné moduly. Směřování sektoru bude záviset na pokračujícím pokroku v trvanlivosti, ekologické bezpečnosti a rozvoji dodavatelského řetězce, přičemž vedoucí společnosti jako Oxford PV, Microquanta Semiconductor a Solliance stanovují tempo pro globální komercializaci.
Velikost globálního trhu, míra růstu a předpovědi na léta 2025–2030
Globální trh pro výrobu halidových perovskitových fotovoltaických (PV) zařízení vstupuje do rozhodující fáze v roce 2025, přičemž přechází z laboratorních průlomů k rané komerční realizaci. Zatímco PV na bázi silikonu nadále dominuje, perovskitové solární články (PSC) jsou stále více uznávány pro svůj potenciál narušit sektor díky vysoké účinnosti přeměny energie, nízkoteplotnímu zpracování roztoku a kompatibilitě s flexibilními substráty. V roce 2025 zůstává celková instalovaná kapacita perovskitových PV skromná ve srovnání se silikem, ale sektor zažívá rychlý růst, přičemž se vyrábí několik pilotních linek a počátečních komerčních modulů.
Hlavní průmyslové subjekty zvyšují výrobní kapacity. Oxford PV, britsko-německá společnost, je globálním lídrem v technologii perovskit-silikon tandem a oznámila zvyšování své výrobní linky v Německu s cílem zahájit komerční dodávky modulů v roce 2025. Cestovní plán společnosti zahrnuje více než gigawatt (GW) výrobu do konce 2020. let s cílem zásobit jak výrobce článků, tak výrobce modulů. Podobně, Microquanta Semiconductor v Číně pokročila s pilotní výrobou, s ambicemi dosáhnout masové výroby v průběhu několika příštích let. Saule Technologies v Polsku zahájila výrobní linku pro flexibilní perovskitové moduly v procesu rolí a zaměřuje se na vestavěné fotovoltaiky (BIPV) a aplikace IoT.
Odhady velikosti trhu pro rok 2025 se liší, vzhledem k rané fázi komercializace, ale shoda v sektoru naznačuje, že globální trh perovskitových PV překročí 100 milionů dolarů v ročním příjmu, s průměrnou roční mírou růstu (CAGR) překračující 30% do roku 2030, jak se výroba zvyšuje a objevují se nové aplikace. Do roku 2030 se očekává, že roční výrobní kapacita by mohla dosáhnout několika gigawattů, přičemž perovskitové PV by získávaly rostoucí podíl na globálním solárním trhu, především v segmentech tandem a BIPV.
Výhled pro léta 2025–2030 je formován průběžným zlepšováním stability zařízení, řízení olova a škálovatelných výrobních procesů. Průmyslová konsorcia a výzkumné aliance, jako je Národní laboratoř pro obnovitelné zdroje energie (NREL) a Helmholtz-Zentrum Berlín, spolupracují s výrobci na urychlení komercializace a řešení technických překážek. Jak více společností oznamuje pilotní linky a partnerství, očekává se, že sektor přitáhne zvýšené investice, což dále sníží náklady a rozšíří tržní příležitosti.
- 2025: Komerční dodávky začínají od předních výrobců; velikost trhu přesahuje 100 milionů dolarů.
- 2025–2030: Odhadovaný CAGR nad 30 %, s cílem více GW výrobní kapacity od hlavních hráčů.
- Hlavní faktory růstu: účinnost tandemových článků, flexibilní/BIPV aplikace a škálování výroby.
Průlomy v technologii halidových perovskitových PV
Výroba halidových perovskitových fotovoltaických (PV) zařízení prochází rychlou transformací v roce 2025, poháněna významnými průlomy jak v materiálových vědách, tak ve škálovatelných výrobních technikách. Jedinečné optoelektronické vlastnosti halidových perovskitů – jako jsou vysoké absorpční koeficienty, laditelné zakázané pásma a zpracovatelnost roztokem – umožnily vývoj solárních článků s účinnostmi přeměny energie (PCE), které rivalizují a v některých případech překonávají účinnosti tradičních silikónových zařízení. V roce 2025 několik společností a výzkumných konsorcií aktivně škáluje výrobu perovskitových PV, snaží se překlenout mezeru mezi výkonem v laboratorním měřítku a komerční životaschností.
Jedním z nejvýznamnějších pokroků je přechod od malých, spinované zařízení ke velkým modulům vyráběným prostřednictvím škálovatelných metod, jako je vkládání do štěrbiny, vkládání čepele a tisk inkoustem. Tyto techniky jsou kompatibilní s výrobou rolí a slibují vysoký výkon a nižší výrobní náklady. Oxford PV, lídr v technologii perovskit-silikon tandem, oznámila uvedení své první výrobní linky v Německu, jejíž cílem je komerční výroba modulů s PCE přesahujícími 28%. Přístup společnosti integruje vrstvy perovskitu na konvenční silikónové články, čímž využívá stávající infrastrukturu silikonu a zvyšuje celkovou účinnost.
Mezitím First Solar a Hanwha Solutions úzce monitorují vývoj perovskitů, přičemž obě společnosti investují do výzkumných partnerství a pilotních linek k hodnocení integrace perovskitových materiálů do svých produktových portfolií. V Asii TCL a GCL Technology zkoumají výrobu perovskitů v měřítku, s pilotními projekty zaměřujícími se na jednovrstvé a tandemové architektury.
Klíčovou výzvou, která je v roce 2025 řešena, je dlouhodobá stabilita perovskitových modulů. Výrobci nasazují pokročilé techniky uzavírání a inženýrství složení, aby zmírnili degradaci od vlhkosti, tepla a UV záření. Národní laboratoř pro obnovitelné zdroje energie (NREL) spolupracuje s průmyslovými partnery na stanovení standardizovaných testovacích protokolů a urychlení bankovatelnosti produktů perovskitových PV.
S ohledem na budoucnost je výhled pro výrobu halidových perovskitových PV optimistický. Průmyslové plány očekávají první komerční instalace perovskit-silikonových tandem modulů v Evropě a Asii do konce roku 2025 nebo začátku roku 2026. Jak se zlepšují výtěžky výroby a klesají náklady, perovskitové PV se připravuje na klíčovou roli v globálním přechodu na obnovitelnou energii, nabízející lehké, flexibilní a vysoce efektivní alternativy k existujícím technologiím.
Výrobní procesy: Inovace a výzvy při škálování
Výroba halidových perovskitových fotovoltaických (PV) zařízení prochází rychlou transformací v roce 2025, když sektor přechází od laboratorních průlomů k průmyslové výrobě. Jedinečné optoelektronické vlastnosti perovskitů – jako jsou vysoké absorpční koeficienty a laditelná zakázaná pásma – vyvolaly značný zájem o jejich komercializaci. Nicméně škálování od malých zařízení k velkým modulům představuje řadu technických a ekonomických výzev.
Jedna z nejvýznamnějších inovací v roce 2025 je přijetí škálovatelných aplikačních technik. Zatímco spinování zůstává převládající v výzkumných prostředích, průmysloví výrobci se čím dál tím více obracejí k metodám, jako je vkládání do štěrbiny, vkládání čepele a tisk inkoustem. Tyto techniky umožňují rovnoměrné vytváření filmů na velkých substrátech a jsou kompatibilní s procesem rolí, což je zásadní pro výrobu s vysokým výkonem a nízkými náklady. Společnosti jako Oxford PV jsou v popředí integrace vrstev perovskitu na silikónové články pomocí škálovatelných procesů, s cílem obchodnictví s tandemovými moduly s účinnostmi přesahujícími 28%.
Další oblastí inovace je vývoj robustních technologií uzavírání a bariérových technologií k řešení citlivosti perovskitu na vlhkost a kyslík. Výrobci investují do pokročilých laminovacích a tenkovrstvých uzavíracích řešení, aby prodloužili životnost zařízení. First Solar, lídr v tenkovrstvých PV, zkoumá hybridní přístupy, které kombinují top články perovskitu s osvědčenými architekturami modulů, čímž využívají své odborné znalosti v oblasti velkoobjemové montáže modulů a uzavírání.
Dodavatelský řetězec materiálů a čistota prekurzorů jsou také rozhodující pro škálování výroby. Společnosti jako Merck KGaA (také známá jako EMD Electronics v USA) dodávají vysoce čisté prekurzory perovskitu a speciální chemikálie přizpůsobené průmyslovým procesům. Jejich úsilí se zaměřuje na zajištění konzistentnosti od šarže k šarži a minimalizaci kontaminace, což je klíčové pro výtěžek a dlouhodobou stabilitu.
Navzdory těmto pokrokům přetrvávají některé výzvy při škálování. Rovnoměrnost perovskitových filmů na velkých plochách, pasivace vad a integrace vrstev perovskitu s existujícími výrobními linkami vyžadují další optimalizaci. Kromě toho sektor čelí regulačnímu a environmentálnímu dohledu týkajícímu se používání olova v formulacích perovskitu, což podněcuje výzkum alternativ bez olova a recyklační strategie.
Dohledem do budoucna je výhled na výrobu halidových perovskitových PV v průběhu následujících několika let opatrně optimistický. Pilotní linky se zakládají v Evropě, Asii a USA, přičemž společnosti jako Oxford PV a Meyer Burger Technology AG se připravují na komerční uvedení. Sektor se očekává, že profitovat na základě spolupráce napříč průmyslovými odvětvími, vládní podporou a pokračujícími inovacemi v materiálech a procesním inženýrství, což pave cestu na perovskitové PV, aby se dostalo k tradičním trhům solární energie.
Hlavní hráči a strategická partnerství (např. oxfordpv.com, firstsolar.com)
Sektor výroby halidových perovskitových fotovoltaických (PV) panelů se rychle vyvíjí, přičemž rok 2025 představuje rozhodující rok pro přechod od laboratorních průlomů k výrobě na komerčním měřítku. Řada klíčových hráčů pohání tuto změnu, využívajících strategická partnerství k urychlení zralosti technologií, škálování a vstupu na trh.
Jednou z nejvýznamnějších společností v této oblasti je Oxford PV, britsko-německý podnik, který se etabloval jako lídr v technologii tandemových solárních článků perovskit-silikon. V roce 2023 Oxford PV oznámila dokončení své první výrobní linky v Brandeburgu an der Havel v Německu, zaměřující se na integraci vrstev perovskitu na konvenční silikónové články, s cílem dosáhnout rekordně vysoké účinnosti. Strategická partnerství společnosti s etablovanými výrobci PV na bázi silikonu a dodavateli vybavení mají usnadnit zvýšení komerční výroby do roku 2025 a dál.
Dalším významným hráčem je First Solar, globální lídr v tenkovrstvých fotovoltaikách. Zatímco hlavní činnost společnosti First Solar zůstává u modulů na bázi kadmium telluridu (CdTe), společnost projevila zájem o technologie PV nové generace, včetně perovskitů, prostřednictvím výzkumných spoluprací a investic. Odborné znalosti společnosti First Solar v oblasti velkoobjemové výroby modulů a řízení dodavatelského řetězce ji staví do pozice potenciálního partnera nebo akvizičního subjektu pro vznikající perovskitové projekty, které se snaží o škálování.
V Asii dělá několik společností významné pokroky. TCL, významný čínský konglomerát elektroniky a materiálů, investoval do výzkumu a pilotní výroby perovskitových PV, snažíce se využít své výrobní infrastruktury pro rychlé škálování. Podobně Hanwha Solutions (mateřská společnost Q CELLS) zkoumá technologii perovskit-silikon tandem, s pilotními projekty a spoluprací s výzkumnými ústavy v Jižní Koreji a Evropě.
Strategická partnerství jsou centrální pro pokrok sektoru. Oxford PV, například, spolupracuje s předními dodavateli zařízení a výrobci silikónových článků, aby zajistila kompatibilitu a zjednodušila integraci. V roce 2024 bylo oznámeno několik společných podniků a licenčních dohod mezi vývojáři perovskitové technologie a etablovanými výrobci PV s cílem urychlit časovou osu komercializace a snížit výrobní náklady.
Vzhledem k výhledům na roky 2025 a následující roky se očekává, že konkurenční prostředí se vyostří, jak více společností vstoupí na pole a existující hráči rozšíří kapacitu. Úspěch těchto snah bude záviset na pokračující spolupráci napříč hodnotovým řetězcem, od dodavatelů materiálů po montážce modulů, a na schopnosti prokázat dlouhodobou stabilitu a bankovatelnost produktů na bázi perovskitu v měřítku.
Nákladová konkurenceschopnost v porovnání se silikónem a tandemovými technologiemi
Výroba halidových perovskitových fotovoltaických (PV) zařízení se rychle blíží k rozhodujícímu bodu, pokud jde o nákladovou konkurenceschopnost, zejména ve srovnání s etablovanými silikónovými a vyvstávajícími tandemovými solárními technologiemi. K roku 2025 zůstává globální trh PV dominován krystalickými silikónovými (c-Si) moduly, které těží z desetiletí optimalizace procesů, obrovské úspory z rozsahu a zralého dodavatelského řetězce. Nicméně výrobci perovskitových PV využívají jedinečné vlastnosti materiálů a inovativní výrobní metody k uzavření nákladové mezery a v některých případech, potenciálně překonat silikón, pokud jde o průměrné náklady na elektřinu (LCOE) v příštích několika letech.
Hlavní cenová výhoda halidových perovskitů spočívá v jejich nízkoteplotním, řešení založeném zpracování, které umožňuje výrobu s vysokým výkonem na flexibilních substrátech a linkách pro rolování. To se liší od energeticky náročných, vysokoteplotních procesů potřebných pro výrobu silikónových waferů. Společnosti jako Oxford PV a Microquanta Semiconductor stojí v popředí škálování výroby perovskitů, přičemž pilotní linky a brzké komerční moduly demonstrují konkurenceschopné účinnosti a slibné cenové trajektorie. Například Oxford PV se zaměřuje na perovskit-silikonové tandemové články, které již dosáhly certifikovaných účinností nad 28%, čímž předstihly konvenční silikónové moduly a nabízejí cestu k vyšším výnosům energie na jednotku plochy.
Pokud jde o náklady na suroviny, perovskitové absorbery používají prvky bohaté na zemi a vyžadují podstatně méně materiálu na watt než silikón. Zjednodušená architektura zařízení a potenciál pro monolitickou integraci dále snižují náklady na systém a instalaci. Podle průmyslových údajů by výroba perovskitových modulů mohla dosáhnout nákladů pod 0,20 USD/Watt v blízké budoucnosti, v porovnání s 0,20–0,25 USD/Watt pro běžné silikónové moduly, za předpokladu, že budou vyřešeny výzvy stability a škálovatelnosti.
Tandemové technologie, především tandemové perovskit-silikon, jsou středobodem jak etablovaných výrobců PV, tak nových entrantů. Hanwha Solutions a JinkoSolar investují do výzkumu a vývoje tandemů, s cílem zkombinovat spolehlivost silikonu s vysokou účinností a laditelností perovskitů. V následujících několika letech se očekává, že pilotní výroba a terénní testování tandemových modulů budou komerčně uvedeny mezi lety 2026–2027.
Ačkoli výroba perovskitových PV dosud nedosáhla plné parity se silikónem, pokud jde o náklady a bankovatelnost, rychlé tempo zlepšování účinnosti, inovace procesů a investice od významných průmyslových hráčů naznačují, že halidové perovskity se stanou nákladově konkurenceschopnou – a potenciálně disruptivní – technologií na globálním trhu solární energie v následujících několika letech.
Dynamika dodavatelského řetězce a získávání surovin
Dynamika dodavatelského řetězce a získávání surovin pro výrobu halidových perovskitových fotovoltaických (PV) zařízení se rychle vyvíjí, jak technologie přechází k komerčnímu měřítku v roce 2025. Halidové perovskitové solární články, které obvykle používají kombinaci halidů olova nebo cínu a organických nebo anorganických kationtů, vyžadují odlišný soubor surovin ve srovnání s tradičním silikónem PV. Mezi nejkritičtější materiály patří vysoce čistý jodid olovnatý, methylamoniové nebo formamidiniové soli a různé organické rozpouštědla a uzávěry.
V roce 2025 se dodavatelský řetězec těchto materiálů stále vyvíjí. Většina chemikálií pro přípravu perovskitů je v současnosti vyráběna specializovanými chemickými výrobci, z nichž mnozí mají zázemí v absenci farmaceutického nebo elektronického průmyslu. Společnosti jako Merck KGaA (známá také jako EMD Performance Materials v USA a Kanadě) a Alfa Laval jsou uznávány pro svou odbornost v oblasti vysoce čistých chemikálií a procesního vybavení a stále více se zapojují do podpory výroby perovskitových PV. Merck KGaA veřejně souhlasila s rozšiřováním svého portfolia perovskitových materiálů, včetně nabízení škálovatelných, fotovoltaických typu olovnatých halidů a organických kationtů.
Geografické rozdělení produkce surovin je klíčovým faktorem. Olovo a cín, primární kovy používané v absorberech perovskitu, jsou globálně obchodované komodity, přičemž významné těžební a rafinační provozy se nacházejí v Číně, Austrálii a Peru. Nicméně ultra-vysoká čistota požadovaná pro PV aplikace vyžaduje další rafinování, často prováděné specializovanými chemickými dodavateli v Evropě a východní Asii. Jod, další klíčová prvek, je převážně získáván z Chile a Japonska, přičemž společnosti jako SQM a Nippon Iodine patří mezi přední světové výrobce.
Jak se výroba perovskitových PV zvyšuje, odolnost a udržitelnost dodavatelského řetězce se stávají centrálními obavami. Několik předních vývojářů perovskitových modulů, jako je Oxford PV a Saule Technologies, úzce spolupracují se svými dodavateli na zajištění konzistentní kvality a vývoj recyklačních a odpadových managementových protokolů pro materiály obsahující olovo. Sektor také zkoumá alternativní, méně toxické složení perovskitů, avšak tyto nejsou zatím široce komercializovány.
S výhledem na následující léta je výhled pro získávání surovin v případě halidových perovskitových PV opatrně optimistický. Vstup zavedených chemických a materiálových společností do dodavatelského řetězce má zlepšit jak kvalitu, tak škálovatelnost. Sektor se však bude muset vyrovnat s regulačním dohledem týkajícím se používání olova a vyvinout robustní strategie pro správu konce životnosti, aby zajistil dlouhodobou udržitelnost a veřejný souhlas.
Milníky komercionalizace a pilotní projekty
Komersializace výroby halidových perovskitových fotovoltaických (PV) zařízení vstupuje do zásadní fáze v roce 2025, charakterizované významnými milníky a zkvalitněním pilotních projektů do předkomerční a rané komerční výroby. Po desetiletí laboratorních průlomů se pozornost přesunula k přetváření technologií solárních článků s vysokou účinností (PSC) na škálovatelné, spolehlivé a odolné moduly vhodné pro nasazení v reálném světě.
Jednou z nejvýznamnějších hráčů, Oxford PV, je na vrcholu této transformace. V roce 2023 společnost otevřela svou pilotní linku v Brandeburgu an der Havel v Německu, zaměřujíc se na výrobu tandemových solárních článků perovskit-silikon. Do roku 2025 se očekává, že Oxford PV posílí svou výrobní kapacitu, s cílem dosáhnout ročních výstupů v desítkách megawattů, přičemž plánuje dodávat moduly pro demonstrační projekty a rané uživatele v Evropě. Jejich technologie, která integruje vrstvu perovskitu na konvenční silikónové články, již dosáhla certifikovaných účinností nad 28%, čímž se umístila jako vůdce na trhu tandemových článků.
V Asii, Microquanta Semiconductor v Číně také učinila významné pokroky. Společnost provozuje pilotní linku od roku 2021 a do roku 2025 se očekává, že dále rozšíří svou kapacitu se zaměřením na velkoplošné perovskitové moduly pro vestavěnou fotovoltaiku (BIPV) a aplikace na úrovni utility. Moduly Microquanta vykazují venkovní stabilitu překračující 1 000 hodin, což je klíčový milník pro komerční životaschlost.
Mezitím Solliance, evropské výzkumné konsorcium, nadále hraje klíčovou roli v překlenování mezery mezi laboratorním výzkumem a průmyslovou výrobou. Společné pilotní projekty Solliance s průmyslovými partnery přinesly moduly perovskitu opatřené rolováním na flexibilních substrátech, přičemž řada průmyslových partnerů se nyní připravuje na škalování těchto procesů pro komerční vyhodnocení v roce 2025 a dále.
Další společnosti, jako například Hunt Perovskite Technologies v USA, pokročily s pilotní produkcí jednovrstvých perovskitových modulů, cílené na specializované trhy, jako je přenosná a off-grid energetika. Tyto snahy jsou podporovány partnerstvími se zavedenými výrobci PV a vládními agenturami, cílem těchto partnerství je ověřit dlouhodobou stabilitu a výrobnost.
Vzhledem k budoucnosti, rok 2025 se očekává, že přinese první komerční instalace perovskitových modulů v demonstračních projektech, především v Evropě a Asii. Výhled pro průmysl je opatrně optimistický, s pokračujícími snahami o řešení výzev týkajících se trvanlivosti modulů, řízení olova a integrace procesů ve velkém měřítku. Jak pilotní projekty přejdou na komerční výrobu, následující roky budou klíčové pro určení tempa a rozsahu přijetí perovskitového PV po celém světě.
Regulační, environmentální a certifikační prostředí (např. iea-pvps.org)
Regulační, environmentální a certifikační prostředí pro výrobu halidových perovskitových fotovoltaických (PV) zařízení se rychle vyvíjí, jak technologie přechází k komerčnímu měřítku v roce 2025 a dále. Jak perovskitové PV přechází z laboratorní inovace na průmyslovou výrobu, výrobci a zainteresované strany se stále více zaměřují na dodržování mezinárodních standardů, ekologickou bezpečnost a certifikaci produktů, aby zajistily akceptaci na trhu a dlouhodobou udržitelnost.
Hlavním regulačním faktorem je sladění se zavedenými standardy fotovoltaiky, jako jsou ty, které vypracovala Mezinárodní elektrotechnická komise (IEC) a Mezinárodní energetická agentura pro fotovoltaické systémy (IEA PVPS). V roce 2024 začal IEA PVPS Task 17 řešit jedinečné výzvy perovskitového PV, včetně zrychleného stárnutí, stability a přítomnosti olova v mnoha perovskitových formulacích. IEC rovněž pracuje na přizpůsobení stávajících standardů modulů PV (např. IEC 61215 a IEC 61730), aby zahrnula specifické характеристики zařízení na bázi perovskitu, přičemž se očekává, že návrhové pokyny budou v roce 2025 pilotovány výrobci.
Environmentální aspekty jsou centrální pro regulační diskusi, zejména pokud jde o použití olova v absorberech halidového perovskitu. Směrnice Evropské unie o omezení nebezpečných látek (RoHS) a nařízení o registraci, hodnocení, povolení a omezení chemických látek (REACH) jsou obzvlášť relevantní pro společnosti směřující na evropský trh. Výrobci, jako Oxford PV – vedoucí vývojář perovskitu na silikónových tandemech – aktivně spolupracují s regulačními orgány na prokázání bezpečného uzavírání a strategií pro recyklaci na konci životnosti, které minimalizují rizika úniku olova. Oxford PV, která provozuje pilotní linku v Německu, se také účastní průmyslových konsorcií k vývoji nejlepších praktik pro ekologickou odpovědnost.
Certifikace se stává kritickým milníkem pro vstup na trh. V roce 2024 několik producentů perovskitových modulů zahájilo třetí strany pro testování certifikace IEC, přičemž první certifikace na úrovni komerce se očekávají na rok 2025. Společnosti jako Saule Technologies (Polsko) a Microquanta Semiconductor (Čína) patří mezi ty, kteří veřejně usilují o certifikaci svých flexibilních a tukých perovskitových modulů. Tyto certifikace by měly urychlit přijetí v aplikacích vestavěné fotovoltaiky (BIPV) a přenosné energetiky.
S výhledem do budoucna se očekává, že regulační prostředí se zpřísní, když se výroba perovskitového PV zvýší. Pokračující spolupráce mezi průmyslem, regulačními agenturami a organizacemi pro stanovení standardů bude nezbytná k vyřešení ekologických obav, harmonizaci certifikačních protokolů a zajištění, že produkty perovskitového PV splňují přísné požadavky globálních energetických trhů.
Výhled do budoucna: Tržní faktory, překážky a analýza scénáře na 5 let
Budoucnost výroby halidových perovskitových fotovoltaických (PV) zařízení je formována dynamickou interakcí tržních faktorů, technologických překážek a vyvíjejících se průmyslových strategií. K roku 2025 sektor přechází od laboratorních průlomů k rané komerční realizaci, přičemž několik společností a konsorcií se aktivně zabývá zvýšením výroby a zdokonalováním procesů.
Tržní faktory: Hlavním faktorem je výjimečná účinnost přeměny energie (PCE) perovskitových solárních článků, které překonaly 25 % v laboratorních podmínkách a nyní se blíží 20 % v pilotních modulech. Tato výkonnost, kombinovaná s potenciálem pro nízkonákladovou, nízkoteplotní výrobu a kompatibilitu s flexibilními substráty, povyšuje perovskity na disruptivní alternativu k tradičnímu silikonu PV. Rostoucí poptávka po lehkých, vysoce účinných solárních panelech v aplikacích, jako jsou vestavěné fotovoltaiky (BIPV), přenosná energie a tandemové moduly, dále zrychluje zájem. Hlavní průmysloví hráči, včetně Oxford PV a Meyer Burger Technology AG, investují do technologií perovskit-silikon tandem, s cílem komercializovat moduly s účinností přesahující 30 % během několika následujících let.
Překážky: Přestože došlo k rychlému pokroku, stále zůstává několik výzev. Dlouhodobá provozní stabilita perovskitových materiálů za reálných podmínek – vystavení vlhkosti, teplu a UV záření – zůstává klíčovou překážkou. Škálování výroby také vyžaduje pokroky ve vyrovnávaní filmů, uzavírání a řízení olova, aby splnily environmentální a bezpečnostní standardy. Rozvoj dodavatelského řetězce pro specializované materiály a vybavení je v porovnání s vyspělým průmyslem PV silikonu stále v rané fázi. Společnosti jako First Solar a Hanwha Solutions pozorně sledují pokroky perovskitu, přičemž některé z nich zkoumají hybridní nebo tandemové přístupy, ale široké přijetí bude záviset na překonání těchto technických a regulačních překážek.
Analýza scénářů na 5 let: Do roku 2030 se očekává, že krajina výroby perovskitových PV se diverzifikuje. Rané komerční moduly – především v specializovaných nebo prémiových trzích – pravděpodobně budou dostupné od lídrů jako Oxford PV, která oznámila plány na výrobu gigawattových zařízení v Evropě. Partnerství mezi etablovanými výrobci PV a inovátory perovskitů se předpokládá urychlením přenosu technologie a vstupu na trh. Pokud budou přezkoumány otázky stability a životního prostředí, tandemové moduly perovskit-silikon by mohly získat významný podíl na nových instalacích solárního energie, zvláště na trhu s vysokou účinností a lehkými řešeními. Tempo přijetí však bude umírněno potřebou robustních terénních dat, certifikace a bankovatelnosti, přičemž očekávané rozšíření trhu bude v druhé polovině této dekády.
Zdroje a odkazy
- Oxford PV
- Microquanta Semiconductor
- Solliance
- Tandem PV
- Saule Technologies
- Národní laboratoř pro obnovitelné zdroje energie
- Helmholtz-Zentrum Berlín
- First Solar
- Meyer Burger Technology AG
- JinkoSolar
- Alfa Laval
- SQM