Perovskitni kvantni fotonaponski sustavi 2025: Sljedeći skok u učinkovitosti solarne energije i širenju tržišta. Otkrijte kako kvantne inovacije preobličavaju budućnost obnovljive energije.

Izvršno sažetak: 2025. pregled tržišta i ključni uvidi
Pregled tehnologije: Objašnjenje perovskitnih kvantnih fotonaponskih sustava
Proboji u učinkovitosti: Prelazak 30% stopa konverzije
Konkurentski krajolik: Vodeće tvrtke i industrijske alijanse
Napredak u proizvodnji i izazovi skalabilnosti
Prognoza tržišta 2025–2030: CAGR, prihod i instalirana kapacitet
Ključne aplikacije: Od sustava komunalne razine do fleksibilnih i nosivih solarnih rješenja
Regulatorno okruženje i industrijski standardi
Trendovi ulaganja i strateška partnerstva
Buduća perspektiva: Plan za komercijalizaciju i globalni utjecaj
Izvori i reference

Izvršno sažetak: 2025. pregled tržišta i ključni uvidi

Perovskitni kvantni fotonaponski sustavi spremni su za značajan napredak u 2025. godini, pokrenuti brzim napretkom u znanosti o materijalima, inženjeringu uređaja i pilot-proizvodnji. Perovskitne solarne ćelije (PSC) pokazale su izvanredne dobitke u učinkovitosti u laboratorijskim uvjetima, s certificiranim učinkovitim konverzijama (PCE) koje premašuju 25% u uređajima s jednom spojnom točkom i prelaze 30% u tandem konfiguracijama sa silikonima. Ove prekretnice, postignute u roku od desetljeća intenzivnog istraživanja, doveli su perovskitne tehnologije u vrh kandidata za rješenja sljedeće generacije fotonaponskih sustava (PV).

U 2025., tržišni krajolik karakterizira prijelaz iz inovacija na razini laboratorija u ranu komercijalizaciju. Nekoliko tvrtki predvode ovu promjenu. Oxford PV, britansko-njemački poduhvat, prepoznaje se po svojim tandem stanicama na bazi silikona- perovskita i najavio je planove za povećanje proizvodnje u svom postrojenju u Brandenburg-u. Tvrtka cilja na učinkovitost modula iznad 28% i planira opskrbiti svoje prve komercijalne proizvode odabranim partnerima u 2025. godini. Slično tome, Saule Technologies u Poljskoj fokusira se na fleksibilne, lagane perovskitne module za ugrađene fotonaponske sustave (BIPV) i IoT aplikacije, s operativnim pilot proizvodnim linijama i započetim prvim implementacijama.

Na području materijala, Merck KGaA (poznat i kao EMD Electronics u SAD-u) opskrbljuje specijalne kemikalije i tinte prilagođene za proizvodnju perovskitnih PV sustava, podržavajući povećanje roll-to-roll i inkjet postupaka tiska. Hoya Corporation i Kyocera Corporation u Japanu također istražuju integraciju perovskitnog PV sustava, koristeći svoje iskustvo u staklenim supstratima i oblogama modula za rješavanje izazova stabilnosti i trajnosti.

Ključni uvidi za 2025. uključuju fokus na prevladavanju preostalih prepreka dugoročne operacijske stabilnosti, upravljanje olovom i uniformnost velikih područja. Industrijski konsorci i standardizacijska tijela, poput Programa fotonaponskih sustava Međunarodne energetske agencije (IEA PVPS), aktivno razvijaju smjernice za ispitivanje i certificiranje perovskitnog PV sustava, za koje se očekuje da će ubrzati bankabilnost i povjerenje investitora.

Gledajući naprijed, perspektiva perovskitnih kvantnih fotonaponskih sustava je optimistična. Očekuje se da će rane komercijalne implementacije na specijaliziranim tržištima—kao što su BIPV, prijenosna elektronika i specijalne off-grid aplikacije—rasti, uz širu prihvaćenost na razini komunalnih sustava vjerojatno kako se poboljšavaju pouzdanost i razmjera proizvodnje. Očekuje se povećanje ulaganja i strateških partnerstava tijekom 2025. i nadalje, kada vodeći igrači pokažu održivost solarnih tehnologija temeljenih na perovskitu u uvjetima stvarnog svijeta.

Pregled tehnologije: Objašnjenje perovskitnih kvantnih fotonaponskih sustava

Perovskitni kvantni fotonaponski sustavi predstavljaju brzo napredujuću granicu u tehnologiji solarne energije, koristeći jedinstvena optoelektronska svojstva perovskitnih materijala i inženjering na kvantnoj razini. Perovskiti, klasa materijala opće formule ABX₃, pokazali su izvanredno apsorpciju svjetlosti, podesive širine pojasa i visoku mobilnost nositelja naboja. Kada se inženjere na kvantnoj razini—poput perovskitnih kvantnih točaka (PQD)—ovi materijali pokazuju poboljšane učinke kvantne konfinednosti, dodatno poboljšavajući njihovu fotonaponsku učinkovitost i omogućujući nove arhitekture uređaja.

Do 2025. godine, perovskitni kvantni fotonaponski sustavi nalaze se na raskrižju akademskog istraživanja i rane komercijalizacije. Tehnologija se temelji na brzom povećanju učinkovitosti viđenom u tradicionalnim perovskitnim solarnim ćelijama, koje su dostigle certificirane PCE više od 25%. Uređaji temeljeni na kvantnim točkama sada postižu laboratorijske PCE-e iznad 18%, uz kontinuirane napore za zatvaranje razlike s njihovim masovnim pandantima. Pristup kvantnim točkama nudi dodatne prednosti, poput poboljšane stabilnosti prema vlazi i kisiku, te mogućnosti fleksibilnih, laganih i polu-prozirnih solarnih modula.

Glavni industrijski igrači aktivno razvijaju perovskitne kvantne fotonaponske tehnologije. Oxford PV, lider u perovskitnim silicijskim tandem stanicama, istražuje integraciju kvantnih točaka kako bi dodatno povećao učinkovitost i stabilnost. Saule Technologies komercijalizira fleksibilne perovskitne module i najavila je istraživanje formulacija kvantnih točaka za produljenje životnih ciklusa uređaja. GCL System Integration Technology, veliki kineski proizvođač solarnih sustava, investirao je u R&D po pitanju perovskita, uključujući pristupe temeljen na kvantnim točkama za panele sljedeće generacije. Osim toga, First Solar i Hanwha Solutions prate perovskitne kvantne tehnologije kao dio svojih naprednih materijalnih planova, iako njihova glavna usmjerenost ostaje na etabliranim tehnologijama tankog filma i silicija.

Perspektiva perovskitnih kvantnih fotonaponskih sustava u sljedećim godinama je obećavajuća, ali suočava se s izazovima. Ključne tehničke prepreke uključuju povećanje sinteze kvantnih točaka s dosljednom kvalitetom, poboljšanje dugoročne operativne stabilnosti i razvoj ekološki prihvatljivih formulacija (npr. smanjenje sadržaja olova). Industrijski konsorci i istraživački instituti, kao što su Nacionalna laboratorija za obnovljive energiju i Helmholtz-Zentrum Berlin, surađuju s proizvođačima kako bi se pozabavili ovim pitanjima i ubrzali komercijalizaciju.

Do 2027. godine očekuje se da će pilot proizvodne linije za perovskitne kvantne fotonaponske module biti dostupne, s fokusom na specijalizirane aplikacije poput ugrađenih fotonaponskih sustava (BIPV), prijenosne energije i specijalizirane elektronike. Ako trenutni napredak nastavi, perovskitni kvantni fotonaponski sustavi mogli bi igrati značajnu ulogu u diverzifikaciji i širenju globalnog solarno tržišta, nudeći nove oblike i višu učinkovitost za sljedeće generacije sustava obnovljive energije.

Proboji u učinkovitosti: Prelazak 30% stopa konverzije

Težnja ka višim učinkovitim konverzijama (PCE) u perovskitnim kvantnim fotonaponskim sustavima brzo napreduje, a 2025. godina označava ključnu godišnjicu, dok nekoliko istraživačkih timova i industrijskih lidera izvještava o prekoračenju praga od 30% učinkovitosti. Ova prekretnica, koja se nekada smatrala aspiracijom, sada se realizira kombinacijom naprednog inženjeringa materijala, tandem arhitekture stanica i poboljšane stabilnosti uređaja.

Ključni pokretač tih proboja je integracija perovskitnih materijala sa silikonom u tandem solarnim ćelijama. Stavljanjem perovskitnog sloja na silikonsku osnovu, proizvođači mogu iskoristiti širi spektar sunčeve svjetlosti, značajno povećavajući ukupnu učinkovitost. Početkom 2025., Oxford PV, vodeći razvojni program za perovskitno-silikonsku tehnologiju, najavio je certificirane efikasnosti modula koje premašuju 30%, pozicionirajući se na čelo komercijalne primjene. Pilot linija tvrtke u Njemačkoj povećava proizvodnju, s ciljem da opskrbi visoko učinkovite module kako za stambena tako i za tržišta komunalne razine.

Slično tome, First Solar, tradicionalno poznat po svojim tankofilm modulima od kadmijum tellurida (CdTe), proširio je svoj istraživački portfelj kako bi uključio perovskitne tandem tehnologije. Zajednički napori tvrtke s akademskim partnerima rezultirali su uređajima na laboratorijskoj razini s učinkovitostima koje se približavaju 32%, s planovima za prebacivanje ovih napredaka u skalabilne načine proizvodnje u sljedećih nekoliko godina.

Na polju materijala, razvoj potpuno anorganskih i mješovitih perovskitnih kompozicija bio je ključan za poboljšanje i učinkovitosti i operativne stabilnosti. Nacionalna laboratorija za obnovljive energiju (NREL) nastavlja igrati središnju ulogu u benchmarking-u i certificiranju novih rekorda, s najnovijim ažuriranjima koja potvrđuju višestruke perovskitno-silikonske tandem ćelije koje premašuju 30% granicu. Istraživanje NREL-a također ističe važnost inženjeringa sučelja i pasivacije u smanjenju gubitaka ponovne kombinacije, što je ključni faktor u postizanju visoko PCE-a.

Gledajući naprijed, perspektiva perovskitnih kvantnih fotonaponskih sustava ostaje visoko optimistična. Industrijske karte puta sugeriraju da će komercijalni moduli s učinkovitošću iznad 30% postati sve dostupniji do 2026–2027, pokretani kontinuiranim ulaganjima vodećih igrača i osnivanjem posvećenih linija za proizvodnju perovskita. Kako se tvrtke poput Oxford PV i First Solar povećavaju proizvodnju, sektor se priprema redefinirati standarde učinkovitosti za solarnu energiju, potencijalno ubrzavajući globalnu tranziciju prema obnovljivim izvorima energije.

Konkurentski krajolik: Vodeće tvrtke i industrijske alijanse

Konkurentski krajolik za perovskitne kvantne fotonaponske sustave u 2025. godini karakterizira dinamična kombinacija etabliranih proizvođača fotonaponskih sustava, dubokih tehnoloških startupa i međuinstitucijskih alijansi. Dok tehnologija solarnih ćelija perovskita (PSC) približava komercijalnoj održivosti, nekoliko tvrtki žuri povećati proizvodnju, poboljšati stabilnost uređaja i osigurati intelektualno vlasništvo. Sektor obilježava brzo prototipiranje, pilot proizvodnja i oblikovanje strateških partnerstava za ubrzavanje ulaska na tržište.

Među najistaknutijim igračima, Oxford Photovoltaics (Oxford PV) izdvaja se kao pionir u perovskitno-silicijskim tandem solarnim ćelijama. Tvrtka, sa sjedištem u Velikoj Britaniji i Njemačkoj, osnovala je pilot liniju u Brandenburg an der Havel, Njemačka, i cilja na proizvodnju komercijalnih modula s učinkovitostima iznad 28%. Bliska suradnja Oxford PV sa Meyer Burger Technology AG, švicarskim proizvođačem opreme za fotonaponske sustave, naglašava važnost savezništava između inovatora materijala i etabliranih proizvođača modula.

U Aziji, GCL Technology Holdings Limited (GCL Tech), veliki kineski dobavljač solarnih materijala, najavio je ulaganja u R&D po pitanju perovskita i pilot linije, s ciljem korištenja vlastitog opsega i stručnosti u opskrbnom lancu. Slično tome, TCL Technology Group Corporation ušla je na perovskitno polje preko svoje podružnice TCL Zhonghuan, fokusirajući se na razvoj tandem stanica i integraciju s postojećim silikonskim linijama.

Startupi također oblikuju konkurentski krajolik. Saule Technologies, smješten u Poljskoj, komercijalizira fleksibilne perovskitne module za ugrađene fotonaponske sustave (BIPV) i IoT aplikacije. Tvrtka je inaugurirala proizvodni pogon u Varšavi i surađuje s industrijskim partnerima za pilot implementacije. U Sjedinjenim Američkim Državama, Nacionalna laboratorija za obnovljive energiju (NREL) nastavlja podržavati komercijalizaciju perovskita putem konsorcija i javno-privatnih partnerstava, potičući prijenos tehnologije i standardizaciju.

Industrijske alijanse postaju sve važnije za rješavanje izazova kao što su dugoročna stabilnost, skalabilnost i certifikacija. Međunarodni energetski agencija Fotonaponski sustavni program (IEA PVPS) zadatak 17, fokusiran na PV materijale, i UL Solutions (bivši Underwriters Laboratories) rade sa proizvođačima na razvoju testnih protokola i sigurnosnih standarda za perovskitne module.

Gledajući naprijed, sljedeće godine očekuje se intenzivna suradnja između inovatora perovskita i etabliranih proizvođača silicijskog PV sustava, kao i povećano ulaganje u pilot linije i procese certifikacije. Konkurentski krajolik vjerojatno će oblikovati oni koji mogu brzo povećati proizvodnju dok ispunjavaju pouzdanost i izvedbene mjerne standarde, pozicionirajući perovskitne kvantne fotonaponske sustave kao disruptivnu silu na globalnom tržištu solarne energije.

Napredak u proizvodnji i izazovi skalabilnosti

Perovskitni kvantni fotonaponski sustavi (PQPV) brzo napreduju od laboratorijskih demonstracija do pilot proizvodnih linija, a 2025. godina predstavlja špicu godine za povećanje proizvodnje i rješavanje trajnih izazova stabilnosti, reproducibilnosti i protoka. Jedinstvena optoelektronska svojstva perovskitnih materijala—kao što su podesive širine pojasa, visoki koeficijenti apsorpcije i procesibilnost rješenja—omogućili su rekordne učinkovite konverzije (PCE) koje premašuju 25% u ćelijama s jednom spojnom točkom i preko 30% u tandem konfiguracijama. Međutim, prevođenje ovih laboratorijskih postignuća u komercijalno održive module zahtijeva prevladavanje nekoliko prepreka u proizvodnji i skalabilnosti.

Ključni fokus u 2025. godini je prijelaz s metoda spin-coating i malih područnih depozicija na skalabilne metode poput slot-die premazivanja, blade premazivanja i inkjet tiska. Ove tehnike su kompatibilne s roll-to-roll (R2R) proizvodnjom, što je ključno za visoku produktivnost i niske troškove. Tvrtke poput Oxford PV i Saule Technologies su na čelu toga, pri čemu Oxford PV upravlja pilot linijom u Njemačkoj za perovskitno-silicijske tandem ćelije, a Saule Technologies se fokusira na fleksibilne, velike perovskitne module koristeći inkjet tisak. Obe tvrtke su izvijestile o značajnom napretku u povećanju aktivnih površina uz održavanje visokog PCE i poboljšane operativne stabilnosti.

Unatoč ovim napredcima, ostaje nekoliko izazova. Uniformnost i kontrola defekata na velikim površinama su kritični, budući da su perovskitni filmovi osjetljivi na okolišne čimbenike poput vlage i kisika. Tehnologije kapsuliranja se usavršavaju kako bi se poboljšali životni ciklusi uređaja, s tvrtkama poput First Solar—iako prvenstveno poznatim po tankom CdTe—istražujući integraciju perovskita i robusne strategije kapsuliranja. Osim toga, opskrbni lanac za visokočiste prethodne materijale i skalabilne, netoksične sustave otapala je u razvoju, a industrijski konzorciji i organizacije poput Nacionalne laboratorije za obnovljive energiju (NREL) podržavaju standardizaciju i testiranje pouzdanosti.

U sljedećim godinama očekuje se da će se prva komercijalna implementacija perovskitnih modula, osobito u specijalnim aplikacijama poput ugrađenih fotonaponskih sustava (BIPV) i prijenosnih izvora energije, gdje lagane i fleksibilne forme nude posebne prednosti. Industrijska perspektiva je oprezno optimistična: iako tehničke i ekonomske prepreke i dalje postoje, zajednički napori proizvođača, dobavljača materijala i istraživačkih institucija ubrzavaju put prema skalabilnim, stabilnim i ekonomičnim PQPV proizvodima. Kontinuirano ulaganje u inovacije u proizvodnji i razvoju opskrbnog lanca bit će ključno za postizanje široke tržišne prihvaćenosti perovskitnih kvantnih fotonaponskih sustava do kraja 2020-ih.

Prognoza tržišta 2025–2030: CAGR, prihod i instalirana kapacitet

Tržište perovskitnih kvantnih fotonaponskih sustava je spremno za značajan rast između 2025. i 2030. godine, potaknuto brzim napretkom u stabilnosti materijala, skalabilnoj proizvodnji i integraciji u tandem arhitekturu solarnih ćelija. Od 2025. godine, tehnologije solarnih sustava temeljenih na perovskitu prelaze iz pilot demonstracija u ranu komercijalnu primjenu, s nekoliko vodećih industrijskih tvrtki i konzorcija koji najavljuju planove za masovnu proizvodnju i terenske instalacije.

Ključni igrači kao što su Oxford PV, spin-out sa Sveučilišta u Oxfordu, već su komisijali pilot linije za perovskitne silicijske tandem module, cilja na komercijalno-razmjernu proizvodnju do sredine 2025. Saule Technologies u Poljskoj fokusira se na fleksibilne, lagane perovskitne module za ugrađene fotonaponske sustave (BIPV) i potrošačku elektroniku, s prvim proizvodnim linijama operativnim od 2022. i planovima širenja do 2026. Microquanta Semiconductor u Kini povećava proizvodnju perovskitnih modula, s ciljem dosezanja gigavatskih kapaciteta do 2027. Ove tvrtke, među ostalim, postavljaju temelje za brzu ekspanziju tržišta.

Prema industrijskim kartama puta i javnim izjavama proizvođača, globalna instalirana kapacitet perovskitnih kvantnih fotonaponskih sustava se predviđa da će premašiti 1 GW do 2026. godine, s eksponencijalnim rastom očekivanim kako se poboljšavaju prinosi proizvodnje i životni vijek modula. Do 2030. godine, kumulativni instalirani kapacitet mogao bi doseći 10–15 GW, posebno dok perovskitno-silikonski tandem moduli počinju zamjenjivati ili nadopunjavati konvencionalne silicijske panele u projektima komunalne razine i distribucije.

Prognoze prihoda za sektor odražavaju ovu putanju rasta. Uz očekivano smanjenje cijena perovskitnih modula ispod 0,20 USD/Watt do 2028. godine, godišnja tržišna vrijednost bi mogla premašiti 2–3 milijarde dolara do 2030. godine, uz pretpostavku stalnog napredovanja u trajnosti i bankabilnosti. Složena godišnja stopa rasta (CAGR) za perovskitne kvantne fotonaponske sustave predviđa se da će biti u rasponu od 35–45% od 2025. do 2030. godine, što premašuje šire fotonaponsko tržište zbog visoke moguća učinkovitosti tehnologije i kompatibilnosti s postojećim infrastrukturnim proizvodnim metodama.

Perspektiva za perovskitne kvantne fotonaponske sustave dodatno se ojačava zajedničkim inicijativama poput napora Helmholtz-Zentrum Berlin u Europi kako bi se standardiziralo testiranje i ubrzala komercijalizacija, te partnerskih odnosa između proizvođača modula i globalnih energetskih kompanija. Kako se izazovi pouzdanosti i povećanja razmjera rješavaju, očekuje se da će perovskitni kvantni fotonaponski sustavi igrati ključnu ulogu u sljedećem valu solarne energije.

Ključne aplikacije: Od sustava komunalne razine do fleksibilnih i nosivih solarnih rješenja

Perovskitni kvantni fotonaponski sustavi brzo napreduju od laboratorijskog istraživanja do stvarnih aplikacija, a 2025. godina predstavlja ključnu godinu za njihovo korištenje u raznim slučajevima upotrebe. Jedinstvena optoelektronska svojstva perovskitnih materijala—kao što su visoki koeficijenti apsorpcije, podesive širine pojasa i procesibilnost rješenja—omogućuju njihovu integraciju u razne fotonaponske formate, od velikih instalacija komunalnih sustava do ultra-lagano, fleksibilnih pa čak i nosivih solarnih uređaja.

U sektoru komunalne razine, perovskitno-silikonske tandem solarne ćelije prednjače u naporima komercijalizacije. Ove tandem ćelije koriste komplementarne profile apsorpcije perovskita i silikona kako bi premašile učinkovite granice konvencionalnih silicijskih fotonaponskih sustava. Tvrtke poput Oxford PV vode napad, planirajući povećanje proizvodnje tandem modula koji su demonstrirali certificirane učinkovitosti iznad 28%. Pilot proizvodna linija Oxford PV u Njemačkoj trebala bi se povećati u 2025. godini, s ciljem integracije u solarne farme i komercijalne krovove. Slično tome, Meyer Burger Technology AG surađuje s istraživačkim institucijama kako bi razvila perovskitne tandem module, s ciljem masovne proizvodnje u bliskoj budućnosti.

Osim sustava komunalne razine, perovskitni kvantni fotonaponski sustavi omogućuju nove klase fleksibilnih i laganih solarnih panela. Proizvodnja perovskitnih filmova na niskim temperaturama i na bazi otopina omogućava depoziciju na plastične supstrate, čineći ih idealnim za prijenosnu i nosivu elektroniku. GCL Technology Holdings Limited i Hanwha Solutions među su tvrtkama koje istražuju fleksibilne perovskitne module za integraciju u fasade zgrada, vozila i potrošačke proizvode. Ove module očekuje se na tržištu u sljedećih nekoliko godina, nudeći visoke omjere snage i težine te mogućnost prilagodbe zakrivljenim površinama.

Nosiva solarna tehnologija je još jedna obećavajuća primjena, pri čemu perovskitne kvantne točke omogućuju polu-prozirne i kolorno podesive uređaje. Ovo otvara mogućnosti za integraciju u pametnu tekstil, ruksake i čak osobne monitore zdravlja. Istraživačke suradnje, poput onih koje uključuju Samsung Electronics, istražuju perovskitne izvore napajanja za uređaje treće generacije, s prototipovima koji se očekuju do 2026. godine.

Gledajući naprijed, perspektiva perovskitnih kvantnih fotonaponskih sustava je robustna. Kako se procesi proizvodnje razvijaju, a izazovi stabilnosti rješavaju, tehnologija je spremna preoblikovati tradicionalna i nova solarna tržišta. Sljedeće nekoliko godina vjerojatno će vidjeti prve komercijalne implementacije perovskitnih modula u komunalnim, fleksibilnim i nosivim formatima, potpomognute naporima vodećih industrijskih igrača i kontinuiranim inovacijama u znanosti o materijalima.

Regulatorno okruženje i industrijski standardi

Regulatorno okruženje i industrijski standardi za perovskitne kvantne fotonaponske sustave brzo se razvijaju dok tehnologija približava komercijalnoj održivosti u 2025. godini. Perovskitne solarne ćelije, poznate po visokoj učinkovitosti i potencijalu niske proizvodnje, sada su pod povećanim nadzorom regulatornih tijela i industrijskih organizacija kako bi se osigurala sigurnost, pouzdanost i usklađenost s okolišem.

Ključni fokus u 2025. usmjeren je na razvoj standardiziranih testnih protokola za perovskitne module. Međunarodna elektrotehnička komisija (IEC) aktivno radi na novim standardima prilagođenim jedinstvenim svojstvima perovskitnih materijala, rješavajući pitanja poput dugoročne stabilnosti, osjetljivosti na vlagu i sadržaja olova. Tehnički odbor 82 IEC-a, koji nadgleda fotonaponske energetske sustave, očekuje se da će objaviti ažurirane smjernice koje uključuju isključivo perovskitne uređaje, gradeći na postojećim IEC 61215 i IEC 61730 standardima za kristalne silicijske i tankofilm module.

Ekološki i zdravstveni propisi također su važna briga, posebno s obzirom na korištenje olova u mnogim formulacijama visokih učinkovitosti perovskita. Agencija za zaštitu okoliša Sjedinjenih Američkih Država (EPA) i Europska komisija procjenjuju utjecaje životnog ciklusa perovskitnih fotonaponskih sustava, uz potencijalne restrikcije ili naloge za recikliranje na razmatranju. Direktiva Europske unije o ograničenju opasnih supstanci (RoHS) posebno je relevantna, a proizvođači rade na razvoju rješenja bez olova ili kapsuliranja perovskita kako bi zadovoljili anticipirane zahtjeve.

Industrijski konzorciji poput Udruge industrije solarne energije (SEIA) i SolarPower Europe surađuju s proizvođačima na uspostavljanju najboljih praksi za proizvodnju, instalaciju i upravljanje krajem životnog ciklusa perovskitnih modula. Ove organizacije također se zalažu za jasnu etiketiranje i certificiranje kako bi se izgradila tržišna povjerenja i olakšala bankabilnost projekata temeljenih na perovskitu.

S obzirom na proizvodnju, vodeće tvrtke poput Oxford PV i Saule Technologies aktivno sudjeluju u pilot programima i procesima certifikacije kako bi demonstrirali usklađenost s novim standardima. Na primjer, Oxford PV blisko surađuje s certifikacijskim tijelima kako bi potvrdio učinkovitost i trajnost svojih perovskitno-silikonskih tandem modula, ciljajući na punu komercijalnu certifikaciju na EU i američkim tržištima do 2025. godine.

Gledajući naprijed, očekuje se da će regulatorno okruženje za perovskitne kvantne fotonaponske sustave postati sve definirano i strože kako se proizvodnja povećava. Harmonizacija standarda između glavnih tržišta bit će ključna za globalnu prihvaćenost, a kontinuirana suradnja između industrije, regulatora i istraživačkih institucija oblikovat će sigurnu i održivu integraciju perovskitnih tehnologija u sektor obnovljive energije.

Trendovi ulaganja i strateška partnerstva

Investicijski pejzaž za perovskitne kvantne fotonaponske sustave brzo evoluira u 2025. godini, pokretan potencijalom tehnologije da disruptira tradicionalna tržišta solarnih sustava na bazi silicija s višim učinkovitošću i nižim troškovima proizvodnje. Tijekom protekle godine, zabilježeni su značajni priljevi kapitala i strateških savezništava, posebno među etabliranim proizvođačima fotonaponskih sustava, dobavljačima materijala i novim startupovima fokusiranim na skaliranje perovskitnih tehnologija.

Jedan od najistaknutijih igrača, Oxford Photovoltaics, nastavlja privlačiti značajna ulaganja, iskorištavajući svoju poziciju lidera u razvoju perovskitno-silikonskih tandem ćelija. Početkom 2025. tvrtka je objavila proširenje svoje pilot proizvodne linije u Njemačkoj, potpomognuto konzorcijem industrijskih partnera i javnim financiranjem. Ova odluka ima za cilj ubrzavanje komercijalizacije perovskitnih tandem modula, s Oxford PV koji cilja na učinkovite module iznad 28% i plan za masovnu proizvodnju.

Strateška partnerstva također oblikuju putanju sektora. Meyer Burger Technology AG, švicarski proizvođač opreme za fotonaponske sustave, sklopio je suradničke sporazume s inovatorima perovskita kako bi integrirao proizvodnju tandem ćelija u svoje postojeće proizvodne linije. Ovaj model partnerstva osmišljen je za korištenje Meyer Burgerovih stručnosti u visoko preciznoj solarnoj proizvodnji i ubrzavanje ulaska perovskitnih proizvoda na tržište.

U Aziji, Toshiba Corporation i Panasonic Corporation također ulažu u istraživanje perovskita i pilot proizvodnju, s naglaskom na fleksibilne i lagane module za urbane i prijenosne primjene. Ove tvrtke oblikuju zajedničke poduhvate s lokalnim sveučilištima i dobavljačima materijala kako bi se pozabavili izazovima stabilnosti i skalabilnosti, s ciljem komercijalnog puštanja u sljedećih nekoliko godina.

U međuvremenu, dobavljači materijala poput DSM ulaze u lanac vrijednosti perovskita, pružajući napredne materijale za kapsuliranje i barijere za poboljšanje trajnosti modula. Suradnje DSM-a s proizvođačima ćelija očekuje se da će odigrati ključnu ulogu u prevladavanju dugovječnih prepreka koje su povijesno ograničavale usvajanje perovskita.

Gledajući naprijed, sektor se priprema za daljnju konsolidaciju i međuinstitucijska partnerstva, dok automobilske, građevinske fotonaponske (BIPV) i potrošačke elektronike tvrtke nastoje integrirati rješenja perovskitnih kvantnih fotonaponskih sustava. Sljedeće godine vjerojatno će vidjeti povećanu aktivnost rizičnog kapitala, projekte podržane od strane vlade i pojavu novih konzorcija fokusiranih na standardizaciju i bankabilnost, postavljajući temelje za prelazak perovskitnih kvantnih fotonaponskih sustava s pilot na mainstream komercijalnu primjenu.

Buduća perspektiva: Plan za komercijalizaciju i globalni utjecaj

Perovskitni kvantni fotonaponski sustavi (PQPV) spremni su igrati transformativnu ulogu u sektoru solarne energije dok tehnologija približava komercijalnoj spremnosti u 2025. i sljedećim godinama. Jedinstvena optoelektronska svojstva perovskitnih materijala—kao što su podesive širine pojasa, visoki koeficijenti apsorpcije i procesibilnost otopina—omogućila su brze dobitke u učinkovitosti, s uređajima iz laboratorija koji sada premašuju 25% efikasnosti konverzije snage. Sljedeća faza fokusira se na povećanje, poboljšanje stabilnosti i integriranje PQPV sustava u stvarne aplikacije.

Nekoliko industrijskih lidera i konzorcija aktivno pokreće planove za komercijalizaciju. Oxford PV, spin-out sa Sveučilišta u Oxfordu, nalazim se na čelu, razvijajući perovskitne silikonske tandem ćelije koje su postavile svjetske rekorde u učinkovitosti. Tvrtka cilja na masovnu proizvodnju u svom pogonu u Njemačkoj, s planovima za isporuku komercijalnih modula na tržište u 2025. godini. Njihov pristup koristi perovskitne slojeve iznad konvencionalnih silicijskih ćelija, s ciljem premašivanja teorijskih granica učinkovitosti samog silicija.

Drugi ključni igrač, Saule Technologies, pionir je fleksibilnih perovskitnih solarnih panela koji koriste tehnologiju inkjet tiska. Saule je pokrenuo pilot proizvodne linije i surađuje s partnerima iz građevinske i automobilske industrije kako bi integrirali lagane, polu-prozirne PQPV module u fasade zgrada i površine vozila. Ova diversifikacija oblika očekuje se da će otvoriti nove tržište izvan tradicionalnih krovnih solarnih rješenja.

Na strani opskrbe materijalima, tvrtke poput Merck KGaA ulažu u razvoj i povećanje prozvodnje visoko čistih perovskitnih prethodnika i materijala za kapsuliranje, obrađujući kritični izazov dugotrajne stabilnosti uređaja. Njihovi napori nadopunjuju inicijative na razini industrije, kao što je Europska inicijativa perovskita (EPKI), koja okuplja proizvođače, istraživačke institute i donosiće politike kako bi se ubrzala standardizacija i procesi certifikacije.

Gledajući naprijed, globalni utjecaj PQPV sustava se očekuje da će biti značajan. Potencijal tehnologije za niskotrajne, visoke učinkovitosti solarne module mogao bi ubrzati usvajanje fotovoltaika u regijama s ograničenim pristupom tradicionalnoj energetskoj infrastrukturi. Osim toga, kompatibilnost perovskitnih kvantnih točaka s roll-to-roll proizvodnjom i tiskanom elektronikom može omogućiti gigavatsku proizvodnju uz smanjene energetske i materijalne inpute.

Međutim, izazovi ostaju, osobito u osiguravanju ekološke sigurnosti i povećanju proizvodnje uz održavanje performansi. Industrijski sudionici su optimistični da će, do 2025. godine i dalje, kontinuirana suradnja među razvojnim tehnologijama, dobavljačima materijala i krajnjim korisnicima otvoriti put PQPV-u da postane glavni doprinos globalnom miksu obnovljive energije.

Izvori i reference

Are perovskite cells a game-changer for solar energy?

Watch this video on YouTube.

Perovskitni kvantni fotovoltaici 2025–2030: Oslobađanje učinkovitosti od 30%+ i 40% CAGR rasta

ByQuinn Parker