Today: 25 мая 2025
Subscribe
···
1 час ago

Производство перовскитных солнечных батарей на основе галида: Рынок 2025 года и перспективы роста на 5 лет

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

Производство фотогальваников на основе галогенидных перовскитов в 2025 году: прорывные технологии, расширение рынка и путь к коммерческому доминированию. Исследуйте, как солнечные материалы нового поколения формируют будущее чистой энергии.

Исполнительное резюме: Снимок 2025 года и ключевые выводы

Производство фотогальваников на основе галогенидных перовскитов (PV) вступает в решающую фазу в 2025 году, отмеченную быстрым технологическим созреванием, увеличением пилотного производства и первыми коммерческими запуском модулей. Сектор переходит от достижений в лабораторных условиях к промышленной реализации, при этом несколько компаний и консорциумов объявляют о значительных вехах и инвестициях. Это резюме предоставляет снимок текущего ландшафта и ключевых выводов на 2025 год, с прогнозами на ближайшие несколько лет.

В 2025 году мировой рынок перовскитовых PV характеризуется несколькими выдающимися компаниями, которые движутся к коммерциализации. Oxford PV, британско-германская компания, остается на переднем плане, объявив о начале коммерческого производства солнечных батарей с перовскитом на кремнии в своем заводе в Бранденбурге, Германия. Их первоначальные производственные линии нацелены на эффективность модулей выше 25%, с планами по увеличению масштаба до гигаваттных мощностей в будущем. Технология Oxford PV использует настраиваемую ширину запрещенной зоны перовскита для повышения эффективности традиционных кремниевых ячеек, стратегия, общепризнанная как наиболее жизнеспособный маршрут на ближайшее время.

К другим заметным игрокам относятся Microquanta Semiconductor в Китае, который сообщил о пилотном производстве перовскитовых модулей и активно работает над масштабированием производственных процессов. Solliance, европейский исследовательский консорциум, продолжает поддерживать промышленные партнеры в области НИОКР и пилотного производства, сосредотачиваясь на методах осаждения roll-to-roll и sheet-to-sheet для гибких и жестких модулей. Тем временем Tandem PV в Соединенных Штатах продвигает свою собственную технологию тандемного перовскито-кремниевого производства, с пилотными линиями и партнерствами, направленными на коммерческое использование.

Ключевые выводы на 2025 год включают:

  • Первые коммерческие тандемные модули на основе перовскита и кремния выходят на рынок, с сертифицированной эффективностью, превышающей 25%, и потенциалом для дальнейшего повышения.
  • Проблемы производства — такие как долгосрочная стабильность, масштабируемые методы осаждения и управление свинцом — решаются с помощью инноваций в материалах и инженерии процессов.
  • Основные инвестиции поступают в пилотные и предкоммерческие производственные линии, особенно в Европе и Китае, с ожиданием многосотамегаваттных до гигаваттных мощностей к 2026–2027 годам.
  • Сотрудничество между разработчиками технологий, поставщиками оборудования и существующими производителями PV ускоряет путь к массовому производству.

Смотря в будущее, ожидается, что в ближайшие несколько лет произойдет быстрое расширение мощностей, сокращение затрат и появление новых бизнес-моделей, использующих уникальные свойства перовскита, такие как легкие, гибкие и полупрозрачные модули. Траектория сектора будет зависеть от продолжения прогресса в области долговечности, экологической безопасности и развития цепочки поставок, причем такие ведущие компании, как Oxford PV, Microquanta Semiconductor и Solliance зададут темп глобальной коммерциализации.

Мировой рынок: размер, темпы роста и прогнозы на 2025–2030 годы

Мировой рынок производства фотогальваников на основе галогенидных перовскитов (PV) вступает в решающую фазу в 2025 году, переходя от достижений в лабораторных условиях к ранним этапам коммерческого использования. В то время как кремниевые PV продолжают доминировать, солнечные батареи на основе перовскита (PSC) все больше признаются за их потенциал нарушить сектор из-за их высокой эффективности преобразования энергии, низкотемпературной обработки растворов и совместимости с гибкими подложками. В 2025 году общая установленная мощность перовскитовых PV остается скромной по сравнению с кремниевыми, но сектор испытывает быстрый рост, с несколькими пилотными линиями и первыми коммерческими модулями.

Ключевые игроки в отрасли наращивают производственные мощности. Oxford PV, британско-германская компания, является мировым лидером в области технологии тандемов перовскит-кремний и объявила о наращивании своей производственной линии в Германии, планируя поставки коммерческих модулей в 2025 году. Дорожная карта компании включает производство на уровне многогигаватт (GW) в конце 2020-х годов с целью поставки как производителям ячеек, так и модулям. Аналогично, Microquanta Semiconductor в Китае продвигает пилотное производство, нацеленное на достижение массового производства в ближайшие несколько лет. Saule Technologies в Польше запустила линию для производства гибких перовскитовых модулей с фокусом на строительной интегрированной фотогальванике (BIPV) и IoT приложениях.

Оценки размера рынка на 2025 год варьируются из-за начальной стадии коммерциализации, но консенсус в отрасли предполагает, что глобальный рынок перовскитовых PV превысит 100 миллионов долларов в год с составным годовым темпом роста (CAGR), превышающим 30% до 2030 года, поскольку производство масштабируется и возникают новые приложения. К 2030 году прогнозы предполагают, что ежегодная производственная мощность может достичь нескольких гигаватт, при этом перовскитовые PV захватывают растущую долю мирового солнечного рынка, особенно в сегментах тандемов и BIPV.

Перспективы на 2025–2030 годы формируются дальнейшими улучшениями в стабильности устройств, управлении свинцом и масштабируемыми производственными процессами. Отраслевые консорциумы и исследовательские альянсы, такие как Национальная лаборатория возобновляемой энергии (NREL) и Helmholtz-Zentrum Berlin, сотрудничают с производителями для ускорения коммерциализации и решения технических барьеров. Поскольку все больше компаний объявляют о пилотных линиях и партнерствах, ожидается, что сектор привлечет все большие инвестиции, что приведет к дальнейшему снижению затрат и расширению возможностей на рынке.

  • 2025: Коммерческие отправки начинаются от ведущих производителей; размер рынка превышает 100 миллионов долларов.
  • 2025–2030: CAGR прогнозируется выше 30%, с многогигаваттными производственными мощностями, на которые нацелены ведущие игроки.
  • Ключевые факторы роста: эффективность тандемных ячеек, приложения в BIPV, и масштабирование производства.

Прорывы в производстве фотогальваников на основе галогенидных перовскитов

Производство фотогальваников на основе галогенидных перовскитов (PV) стремительно меняется в 2025 году, руководствуясь значительными прорывами как в науке о материалах, так и в масштабируемых производственных технологиях. Уникальные оптоэлектронные свойства галогенидных перовскитов — такие как высокие коэффициенты поглощения, настраиваемые ширины запрещенной зоны и возможность обработки растворов — позволили разработать солнечные батареи с эффективностью преобразования энергии (PCE), сопоставимой и, в некоторых случаях, превышающей показатели традиционных кремниевых устройств. В 2025 году несколько компаний и исследовательских консорциумов активно масштабируют производство перовскитовых PV, стремясь сократить разрыв между производительностью в лабораторных условиях и коммерческой жизнеспособностью.

Одним из самых заметных достижений является переход от устройств небольших размеров, произведенных с помощью спин-коатинга, к модулям большого размера, производимым с помощью масштабируемых методов, таких как слотовая подача, лезвийная подача и струйная печать. Эти методы совместимы с производством roll-to-roll (R2R), что обещает высокую производительность и низкие производственные затраты. Oxford PV, лидер в области технологии тандемов перовскит-кремний, объявила о запуске своей первой производственной линии в Германии с целевым производством коммерческих модулей с PCE более 28%. Подход компании включает интеграцию слоев перовскита на традиционные кремниевые ячейки, используя существующую кремниевую инфраструктуру при повышении общей эффективности.

Тем временем First Solar и Hanwha Solutions внимательно следят за развитием перовскитов, причем обе компании инвестируют в исследовательские партнерства и пилотные линии для оценки интеграции перовскитовых материалов в свои продуктовые портфели. В Азии TCL и GCL Technology изучают производство перовскитов на масштабе, с пилотными проектами, сосредоточенными на как однозаходных, так и тандемных архитектурах.

Ключевой проблемой, рассматриваемой в 2025 году, является долговечность перовскитовых модулей. Производители реализуют усовершенствованные технологии упаковки и инжиниринг состава, чтобы уменьшить деградацию от влаги, тепла и УФ-воздействия. Национальная лаборатория возобновляемой энергии (NREL) совместно с партнерами из отрасли работает над установлением стандартизированных испытательных протоколов и ускорением возможности создания банковских продуктов на основе перовскитовых PV.

Смотря вперед, перспективы производства перовскитовых PV оптимистичны. Дорожные карты отрасли предполагают, что первые коммерческие установки перовскитовых тандемов на кремнии будут реализованы в Европе и Азии к концу 2025 или началу 2026 года. Поскольку объемы производства улучшаются, а затраты снижаются, перовскитовые PV, вероятно, займут ключевую роль в глобальном переходе на возобновляемую энергию, предлагая легкие, гибкие и высокоэффективные альтернативы существующим технологиям.

Производственные процессы: инновации и вызовы масштабирования

Производство фотогальваников на основе галогенидных перовскитов (PV) стремительно меняется в 2025 году, поскольку сектор переходит от достижений в лабораторных условиях к промышленному производству. Уникальные оптоэлектронные свойства перовскитов — такие как высокие коэффициенты поглощения и настраиваемая ширина запрещенной зоны — привели к значительному интересу к их коммерциализации. Однако увеличение масштабов от небольших устройств к модулям большого размера создает широкий спектр технических и экономических проблем.

Одной из самых значительных инноваций в 2025 году является использование масштабируемых методов осаждения. Хотя спин-коатинг остается распространенным в исследовательских условиях, промышленные производители все более привлекают такие методы, как слотовая подача, лезвийная подача и струйная печать. Эти методы позволяют равномерно образовывать пленку на больших субстратах и совместимы с процессом roll-to-roll (R2R), что имеет важное значение для высокопроизводительного и экономичного производства. Такие компании, как Oxford PV, прокладывают путь к интеграции слоев перовскита на кремниевых ячейках с помощью масштабируемых процессов, ставя цель коммерциализировать тандемные модули с эффективностью более 28%.

Другой областью инноваций является разработка надежных технологий упаковки и барьеров для решения проблемы чувствительности перовскита к влаге и кислороду. Производители инвестируют в усовершенствованные ламинационные и тонкопленочные технологии упаковки, чтобы продлить срок службы устройств. First Solar, лидер в области тонкопленочных PV, исследует гибридные подходы, которые соединяют верхние ячейки из перовскита с устоявшимися архитектурами модулей, используя свой опыт в сборке и упаковке больших модулей.

Система поставок материалов и чистота прекурсоров также критически важны для масштабирования. Такие компании, как Merck KGaA (также известная как EMD Electronics в США), поставляют высокочистые прекурсоры перовскитов и специализированные химикаты, адаптированные для промышленных процессов. Их усилия сосредоточены на обеспечении согласованности между партиями и минимизации загрязнений, что жизненно важно для выходного качества и долговечности.

Несмотря на эти достижения, несколько проблем с масштабированием остаются. Однородность перовскитовых пленок на больших площадях, пассивация дефектов и интеграция слоев перовскита с существующими производственными линиями требуют дальнейшей оптимизации. Кроме того, отрасль сталкивается с регуляторными и экологическими проблемами, связанными с использованием свинца в формулах перовскита, что подталкивает к исследованиям свинцово-безопасных альтернатив и стратегиям переработки.

Смотря вперед, рассматривая перспективы производства перовскитовых PV в ближайшие несколько лет, остается осторожный оптимизм. Пилотные линии создаются в Европе, Азии и США, причем такие компании, как Oxford PV и Meyer Burger Technology AG, готовятся к коммерческим запускам. Ожидается, что сектор получит выгоду от межотраслевого сотрудничества, государственной поддержки и продолжающейся инновационной деятельности в области материалов и инжиниринга процессов, открывая путь к выходу перовскитовых PV на основные солнечные рынки.

Ключевые игроки и стратегические партнерства (например, oxfordpv.com, firstsolar.com)

Сектор производства фотогальваников на основе галогенидных перовскитов (PV) быстро эволюционирует, причем 2025 год становится ключевым годом для перехода от достижений в лабораторных условиях к производству на коммерческих масштабах. Несколько ключевых игроков направляют этот переход, используя стратегические партнерства для ускорения созревания технологий, масштабирования и выхода на рынок.

Одной из самых заметных компаний в этой области является Oxford PV, британско-германское предприятие, которое зарекомендовало себя как лидер в технологии тандемов перовскит-кремний. В 2023 году Oxford PV объявила о завершении своей первой объемной производственной линии в Бранденбурге, Германия, сосредоточив внимание на интеграции слоев перовскита на обычных кремниевых ячейках для достижения рекордной эффективности преобразования. Ожидается, что стратегические партнерства компании с уже существующими производителями кремниевых PV и поставщиками оборудования помогут ускорить массовое производство до 2025 года и позже.

Другим значительным игроком является First Solar, мировой лидер в области тонкопленочных фотогальваников. Хотя основным бизнесом First Solar остаются модули из кадмиевого теллурида (CdTe), компания проявила интерес к будущим PV-технологиям, включая перовскиты, через исследовательсные коллаборации и инвестиции. Экспертиза First Solar в области производства больших модулей и управления цепочкой поставок ставит ее в выгодное положение для возможного партнерства или поглощения новых проектов перовскитов, которые стремятся масштабироваться.

В Азии несколько компаний делают заметные успехи. TCL, крупный китайский концерн электроники и материалов, инвестирует в исследования и пилотные производственные линии с целью использования своей производственной инфраструктуры для быстрого масштабирования. Аналогично Hanwha Solutions (родитель Q CELLS) исследует технологии тандемов перовскит-кремний с пилотными проектами и сотрудничеством с исследовательскими институтами в Южной Корее и Европе.

Стратегические партнерства играют центральную роль в прогрессе сектора. Например, Oxford PV сотрудничает с ведущими поставщиками оборудования и производителями кремниевых ячеек, чтобы обеспечить совместимость и упростить интеграцию. В 2024 году было объявлено несколько совместных предприятий и лицензионных соглашений между разработчиками технологий перовскита и уже существующими производителями PV с целью ускорения процесса коммерциализации и снижения производственных затрат.

Смотря в 2025 год и будущие годы, ожидается, что конкурентная обстановка усилится с выходом на рынок новых компаний и расширением возможностей уже существующих игроков. Успех этих усилий будет зависеть от продолжения сотрудничества по всей цепочке поставок, от поставщиков материалов до сборщиков модулей, а также от способности продемонстрировать долгосрочную стабильность и возможную коммерцию продуктов на основе перовскитов в широком масштабе.

Конкуренция по стоимости с кремнием и тандемными технологиями

Производство фотогальваников на основе галогенидных перовскитов (PV) быстро приближается к критическому этапу с точки зрения ценовой конкурентоспособности, особенно по сравнению с устоявшимися кремниевыми и развивающимися тандемными солнечными технологиями. На 2025 год мировой PV-рынок по-прежнему доминируют кристаллические кремниевые (c-Si) модули, которые выигрывают от десятилетий оптимизации процессов, огромных масштабов производства и зрелой цепочки поставок. Однако производители перовских PV используют уникальные свойства материалов и инновационные производственные методы, чтобы сократить ценовой разрыв и, в некоторых случаях, потенциально превзойти кремний по уровням нормируемой стоимости электроэнергии (LCOE) в ближайшие несколько лет.

Основным преимуществом цены галогенидных перовскитов является их обработка при низких температурах, которая позволяет производить множество изделий на гибких подложках и в линиях roll-to-roll. Это контрастирует с энергоемкими, высокотемпературными процессами, необходимыми для производства кремниевых пластин. Такие компании, как Oxford PV и Microquanta Semiconductor, находятся на переднем плане масштабирования производства перовскитов, причем их пилотные линии и первые коммерческие модули демонстрируют конкурентоспособные уровни эффективности и обещающие ценовые тренды. Например, Oxford PV сфокусирована на тандемных ячейках перовскит-на-кремнии, которые уже достигли сертифицированной эффективности выше 28%, опережая традиционные кремниевые модули и предлагая путь к более высоким выходам энергии на единицу площади.

С точки зрения текущих затрат на сырье перовскитовые абсорберы используют элементы, которые в достатке доступны в природе и требуют значительно меньших объемов материалов на ватт по сравнению с кремнием. Упрощенная архитектура устройства и потенциал для мономолекулярной интеграции дополнительно снижают затраты на системы и установку. По данным отрасли, производство перовскитовых модулей может достичь затрат ниже 0,20 доллара за ватт в ближайшей перспективе, по сравнению с 0,20–0,25 доллара за ватт для широко используемых кремниевых модулей, если только проблемы стабильности и масштабируемости будут решены.

Тандемные технологии, особенно тандемы перовсикт-кремний, являются центральной точкой как для устоявшихся производителей PV, так и для новых игроков на рынке. Hanwha Solutions и JinkoSolar инвестируют в исследования и разработки тандемов, ставя своей целью объединить надежность кремния с высокой эффективностью и настраиваемостью перовскитов. Ожидается, что в ближайшие несколько лет будут запущены пилотные производственные и полевые испытания тандемных модулей, с коммерческими запусками, запланированными на 2026–2027 годы.

Хотя производство перовскитовых PV еще не достигло полной паритетности с кремнием по затратам и возможности коммерциализации, стремительная скорость повышения эффективности, инновации в производственных процессах и инвестиции крупных участников отрасли предполагают, что галогенидные перовските станут конкурентоспособной — и потенциально разрушительной — технологией на мировом солнечном рынке в течение следующих нескольких лет.

Динамика цепочки поставок и источники сырья

Динамика цепочки поставок и источники сырья для производства фотогальваников на основе галогенидных перовскитов (PV) быстро меняются, поскольку технология приближается к коммерческому масштабу в 2025 году. Солнечные ячейки на основе галогенидов перовскита, которые обычно используют комбинацию свинцовых или оловянных галогенидов и органических или неорганических катионов, требуют особого набора сырьевых материалов по сравнению с традиционными кремниевыми PV. Критически важными материалами являются высокочистый йодид свинца, соли метиламмония или формаамидиния и различные органические растворители и материалы упаковки.

В 2025 году цепочка поставок для этих материалов все еще находится в стадии становления. Большинство химических прекурсоров перовскита в настоящее время производятся специализированными химическими производителями, многие из которых имеют опыт поставок в фармацевтической или электронной отраслях. Такие компании, как Merck KGaA (также известная как EMD Performance Materials в США и Канаде) и Alfa Laval, известны своими экспертными знаниями в области высокочистых химикатов и производственного оборудования соответственно, и все чаще участвуют в поддержке производства перовскитовых PV. Merck KGaA публично заявила о намерении расширить свой портфель материалов с перовскитом, включая предложение масштабируемых, фотогальванических свинцовых галогенидов и органических катионов.

Географическое распределение производства сырья является ключевым вопросом. Свинец и олово, основные металлы, использующиеся в абсорберах перовскита, являются глобально торгуемыми товарами, с основными горными и переработочными операциями в Китае, Австралии и Перу. Однако сверхвысокая чистота, необходимая для PV-приложений, требует дополнительных этапов очистки, которые зачастую проводятся специализированными химическими поставщиками в Европе и Восточной Азии. Йод, еще один жизненно важный элемент, в основном добывается в Чили и Японии, причем компании, такие как SQM и Nippon Iodine, являются одними из ведущих производителей в мире.

С увеличением масштабов производства перовскитов факторы устойчивости и устойчивости цепочки поставок становятся центральными. Несколько ведущих разработчиков перовскитовых модулей, такие как Oxford PV и Saule Technologies, работают в тесном сотрудничестве с их поставщиками для обеспечения стабильного качества и разработки протоколов переработки и управления отходами для материалов, содержащих свинец. Отрасль также исследует альтернативные менее токсичные составы перовскита, хотя они еще не получили широкого коммерческого распространения.

Смотря вперед в ближайшие несколько лет, перспективы для источников сырья в производстве фотогальваников на основе галогенидов перовскита выглядят осторожно оптимистично. Ожидается, что выход устоявшихся химических и материаловедческих компаний в цепочку поставок улучшит качество и масштабируемость. Тем не менее, сектору будет необходимо справиться с регуляторными требованиями, касающимися использования свинца, и разработать надежные стратегии управления в конце жизненного цикла, чтобы обеспечить долгосрочную устойчивость и общественное принятие.

Вехи коммерциализации и пилотные проекты

Коммерциализация производства фотогальваников на основе галогенидных перовскитов (PV) вступает в решающую фазу в 2025 году, отмеченную значительными вехами и масштабированием пилотных проектов в предкоммерческое и раннее коммерческое производство. После десятилетия лабораторных достижений фокус смещается на перевод высокоэффективных технологий солнечных ячеек на основе перовскита (PSC) в масштабируемые, надежные и долговечные модули, подходящие для реальной эксплуатации.

Одним из самых заметных игроков, Oxford PV, находится на переднем плане этого перехода. В 2023 году компания открыла свою пилотную линию в Бранденбурге, Германия, с целевым производством солнечных батарей с перовскитом на кремнии. К 2025 году ожидается, что Oxford PV увеличит свои производственные мощности, с целью ежегодной продукции в десятках мегаватт, с планами поставок модулей для демонстрационных проектов и первых клиентов в Европе. Их технология, которая интегрирует слой перовскита на обычные кремниевые ячейки, уже достигла сертифицированной эффективности выше 28%, что ставит ее в лидеры на рынке тандемных ячеек.

В Азии Microquanta Semiconductor в Китае также достигла заметного прогресса. Компания управляет пилотной линией с 2021 года и, к 2025 году, ожидается, что она еще больше увеличит свои мощности, сосредоточив внимание на крупных перовскитовых модулях для строительной интегрированной фотогальваники (BIPV) и реализации на уровне коммунальных услуг. Модули Microquanta продемонстрировали стабильность на открытом воздухе, превышающую 1,000 часов, что является ключевой вехой для коммерческой жизнеспособности.

Тем временем Solliance, европейский исследовательский консорциум, продолжает играть важную роль в устранении разрыва между лабораторными исследованиями и промышленным производством. Совместные пилотные проекты Solliance с промышленными партнерами привели к производству перовскитовых модулей с покрытием roll-to-roll на гибких подложках, причем несколько промышленных партнеров теперь готовятся к увеличению масштабов этих процессов для коммерческой оценки в 2025 году и позже.

Другие компании, такие как Hunt Perovskite Technologies в Соединенных Штатах, продвигают пилотное производство одножанровых перовскитовых модулей, нацеленное на нишевые рынки, такие как портативное и автономное питание. Эти усилия поддерживаются партнерствами с устоявшимися производителями PV и государственными учреждениями, с целью проверки долгосрочной стабильности и способности к производству.

Смотря вперед, 2025 год ожидается как год первых коммерческих установок перовскитовых модулей в демонстрационных проектах, особенно в Европе и Азии. Перспективы отрасли выглядят осторожно оптимистично, при продолжающихся усилиях по решению проблем, связанных с долговечностью модулей, управлением свинцом и интеграцией процессов в масштабах. Поскольку пилотные проекты переходят к коммерческому производству, ближайшие несколько лет будут решающими для определения темпов и масштабов принятия перовскитовых PV по всему миру.

Регуляторная, экологическая и сертификационная база (например, iea-pvps.org)

Регуляторная, экологическая и сертификационная база для производства фотогальваников на основе галогенидных перовскитов (PV) стремительно меняется по мере того, как технология приближается к коммерческому масштабу в 2025 году и позже. Поскольку PV на основе перовскитов переходит от лабораторных инноваций к промышленному производству, производители и заинтересованные стороны всё больше сосредотачиваются на соблюдении международных стандартов, экологической безопасности и сертификации продукта для обеспечения принятия на рынке и долгосрочной устойчивости.

Ключевым регуляторным драйвером является соответствие установленным стандартам фотогальваников, таким как те, что разработаны Международной электротехнической комиссией (IEC) и Программой энергетических систем фотогальваников Международного энергетического агентства (IEA PVPS). В 2024 году Нагрузка 17 программы IEA PVPS начала решать уникальные проблемы перовскитовых PV, включая ускоренное старение, стабильность и присутствие свинца во многих формулах перовскита. IEC также работает над адаптацией существующих стандартов модулей PV (например, IEC 61215 и IEC 61730) для учета специфических характеристик устройств на основе перовскитов, с проектом руководящих принципов, которые должны быть протестированы производителями в 2025 году.

Экологические соображения являются центральными вопросами в регуляторных обсуждениях, особенно касающихся использования свинца в абсорберах перовскита. Директива Европейского союза по ограничению опасных веществ (RoHS) и Регламент регистрации, оценки, разрешения и ограничения химических веществ (REACH) особенно важны для компаний, ориентированных на рынок Европы. Производители, такие как Oxford PV — ведущий разработчик тандемных ячеек перовскит на кремнии — активно взаимодействуют с регуляторными органами, чтобы продемонстрировать безопасную упаковку и стратегии переработки в конце жизненного цикла, которые снижают риски утечек свинца. Oxford PV, которая управляет пилотной линией в Германии, также участвует в отраслевых консорциумах для разработки лучших практик обслуживания окружающей среды.

Сертификация становится ключевой вехой для выхода на рынок. В 2024 году несколько производителей перовскитовых модулей начали стороннее тестирование для получения сертификации IEC, при этом первые сертификаты коммерческого масштаба ожидаются в 2025 году. Такие компании, как Saule Technologies (Польша) и Microquanta Semiconductor (Китай), находятся среди тех, кто публично стремится к сертификации для их гибких и жестких перовскитных модулей соответственно. Эти сертификаты, как ожидается, ускорят принятие в приложениях встроенной фотогальваники (BIPV) и портативной энергии.

Смотря вперед, ожидается, что регуляторная среда станет еще более строгой, поскольку производство перовскитовых PV растет. Продолжение сотрудничества между отраслью, регулирующими органами и организациями по стандартизации будет жизненно важным для решения экологических проблем, согласования сертификационных протоколов и обеспечения того, чтобы продукты на основе перовскитов соответствовали строгим требованиям глобальных энергетических рынков.

Перспективы: рыночные двигатели, барьеры и анализ сценариев на 5 лет

Будущее производства фотогальваников на основе галогенидных перовскитов (PV) формируется динамичной взаимосвязью рыночных двигателей, технологических барьеров и развивающейся стратегии отрасли. На 2025 год сектор переходит от лабораторных прорывов к начальному этапу коммерческого развертывания, при этом несколько компаний и консорциумов активно наращивают производство и совершенствуют процессы.

Рыночные двигатели: Основным фактором является исключительная эффективность преобразования энергии (PCE) солнечных ячеек на основе перовскита, которая в лабораторных условиях превышает 25% и теперь достигает 20% в модулях пилотного масштаба. Эта производительность в сочетании с потенциалом низкой стоимости, низкотемпературного производства и совместимости с гибкими подложками ставит перовскиты в качестве разрушительного альтернативы традиционным кремниевым PV. Растущий спрос на легкие, высокоэффективные солнечные панели в таких приложениях, как встроенные в здания фотогальваники (BIPV), портативная энергия и тандемные модули, ускоряет интерес. Крупные игроки отрасли, включая Oxford PV и Meyer Burger Technology AG, инвестируют в технологии тандемов перовскит-кремний, стремясь коммерциализировать модули с эффективностью выше 30% в ближайшие несколько лет.

Барriers: Несмотря на быстрый прогресс, остаются несколько проблем. Долговременная эксплуатационная стабильность перовскитовых материалов в реальных условиях — воздействие влаги, тепла и УФ-света — остается критической преградой. Масштабное производство также требует усовершенствования в области равномерного осаждения пленки, упаковки и управления свинцом для соблюдения экологических и безопасностных стандартов. Развитие цепочки поставок для специализированных прекурсоров и оборудования все еще находится на начальной стадии по сравнению со зрелой отраслью кремниевых PV. Такие компании, как First Solar и Hanwha Solutions, внимательно следят за развитием перовскитов, некоторые изучают гибридные или тандемные подходы, но широкое принятие будет зависеть от преодоления этих технических и регуляторных барьеров.

Анализ сценариев на 5 лет: К 2030 году ландшафт производства перовскитов PV ожидается более разнообразным. Ранние коммерческие модули, в первую очередь на нишевых или премиум-рынках, вероятно, будут доступны от лидеров, таких как Oxford PV, который объявил о планах многогигаваттного производства в Европе. Ожидается, что партнерства между устоявшимися производителями PV и инноваторами перовскита ускорят передачу технологий и выход на рынок. Если проблемы стабильности и экологические соображения будут решены, не совсем структурированные модули на основе перовскита могут захватить значительную долю новых солнечных установок, особенно на рынках, приоритизирующих высокую эффективность и легкие решения. Тем не менее, темпы внедрения будут смягчены необходимостью получить надежные полевые данные, сертификацию и банковскую способность, причем массовое внедрение на рынке ожидается во второй половине десятилетия.

Источники и ссылки

Are perovskite cells a game-changer for solar energy?

Добавить комментарий

Your email address will not be published.