Квантовая фотогальваника на основе перовскита в 2025 году: следующий шаг в повышении эффективности солнечной энергии и расширении рынка. Узнайте, как квантовые инновации меняют будущее возобновляемой энергии.

• Резюме: Обзор рынка 2025 года и ключевыеInsights
• Обзор технологии: Квантовая фотогальваника на основе перовскита
• Прорывы в эффективности: Превышение коэффициента преобразования в 30%
• Конкурентная среда: Ведущие компании и промышленные альянсы
• Достижения в производстве и сложности масштабируемости
• Прогноз рынка 2025–2030: CAGR, доход и установленная мощность
• Ключевые приложения: От коммунальной солнечной энергии до гибкой и носимой солнечной энергии
• Регуляторная среда и отраслевые стандарты
• Инвестиционные тренды и стратегические партнерства
• Будущие перспективы: Дорожная карта к коммерциализации и глобальному влиянию
• Источники и ссылки

Резюме: Обзор рынка 2025 года и ключевыеInsight

Квантовая фотогальваника на основе перовскита готова сделать значительные шаги в 2025 году, что обусловлено быстрыми достижениями в области материаловедения, проектирования устройств и опытного производства. Солнечные элементы на основе перовскита (PSC) продемонстрировали впечатляющее повышение эффективности в лабораторных условиях, с сертифицированным коэффициентом преобразования мощности (PCE), превышающим 25% в однослойных устройствах и превышающим 30% в тандеме с кремнием. Эти достижения, достигнутые за десятилетие интенсивных исследований, обеспечили технологии на основе перовскита статус лидирующих кандидатов на роль решений следующего поколения в сфере фотогальваники (ПГ).

В 2025 году рынок характеризуется переходом от лабораторных инноваций к начальной коммерциализации. Несколько компаний находятся на переднем крае этого сдвига. Oxford PV, англо-германское предприятие, признано за свои кремниево-перовскитные тандемные элементы и заявило о планах по расширению производства на своем заводе в Бранденбурге. Компания ставит цель достичь эффективности модулей выше 28% и намеревается предоставить свои первые коммерческие продукты избранным партнерам в 2025 году. Аналогично, Saule Technologies в Польше сосредотачивается на гибких, легких перовскитных модулях для фотогальваники, интегрированной в здание (BIPV) и IoT-приложений, с действующими опытными производственными линиями и начальными поставками.

На стороне материалов, Merck KGaA (также известная как EMD Electronics в США) поставляет специальные химикаты и чернила, адаптированные для производства перовскитных ПГ, поддерживая наращивание процессов печати с помощью ролика и струйной печати. Hoya Corporation и Kyocera Corporation в Японии также исследуют интеграцию перовскитного ПГ, используя свой опыт в области стеклянных подложек и модульной упаковки для решения проблем стабильности и долговечности.

Ключевые Insights для 2025 года включают внимание к преодолению оставшихся препятствий долгосрочной оперативной стабильности, управлению свинцом и однородности больших площадей. Промышленные консорциумы и стандартизирующие организации, такие как Программа фотогальванических систем Международного энергетического агентства (IEA PVPS), активно разрабатывают руководящие принципы для тестирования и сертификации перовскитного ПГ, ожидая, что это ускорит банкуемость и доверие инвесторов.

Смотря в будущее, прогнозы для квантовой фотогальваники на основе перовскита оптимистичны. Ожидается, что ранние коммерческие внедрения в нишевых рынках — таких как BIPV, портативная электроника и специализированные автономные приложения — будут расширяться, и более широкое принятие в коммунальной сфере, вероятно, произойдет по мере улучшения надежности и масштабирования производства. Ожидается, что сектор привлечет дополнительные инвестиции и стратегические партнерства на протяжении 2025 года и далее, поскольку ведущие игроки демонстрируют жизнеспособность солнечных технологий на основе перовскита в реальных условиях.

Обзор технологии: Квантовая фотогальваника на основе перовскита

Квантовая фотогальваника на основе перовскита представляет собой быстро развивающийся фронтир в технологии солнечной энергии, использующий уникальные оптоэлектронные свойства перовскитных материалов и проектирование на квантовом уровне. Перовскиты, класс материалов с общей формулой ABX₃, продемонстрировали исключительное поглощение света, настраиваемые зоны запрещенных энергетических уровней и высокую подвижность носителей заряда. При проектировании на квантовом уровне — например, в перовскитных квантовых точках (PQDs) — эти материалы демонстрируют усовершенствованные эффекты квантового ограничения, дополнительно улучшая их фотогальванические характеристики и позволяя создавать новые архитектуры устройств.

На момент 2025 года квантовая фотогальваника на основе перовскита находится на пересечении академических исследований и начальной коммерциализации. Технология основана на быстрых приростах эффективности, наблюдаемых в традиционных солнечных элементах на основе перовскита, которые достигли сертифицированной мощности превышающей 25%. Устройства на основе квантовых точек на основе перовскита теперь достигают лабораторных PCE выше 18%, при этом продолжаются усилия по закрытию пропасти с их массой. Подход с использованием квантовых точек предлагает дополнительные преимущества, такие как улучшенная стабильность к влаге и кислороду, а также потенциал для создания гибких, легких и полупрозрачных солнечных модулей.

Ключевые игроки в отрасли активно разрабатывают технологии квантовой фотогальваники на основе перовскита. Oxford PV, лидер в области кремниево-перовскитных тандемных элементов, исследует интеграцию квантовых точек для дальнейшего повышения эффективности и стабильности. Saule Technologies коммерциализирует гибкие перовскитные модули и объявила о своих исследованиях в области формулировок квантовых точек для увеличения срока службы устройств. GCL System Integration Technology, крупный китайский производитель солнечной энергии, инвестирует в научные исследования и разработки перовскита, включая подходы на основе квантовых точек для панелей следующего поколения. Кроме того, First Solar и Hanwha Solutions отслеживают технологии квантовой фотогальваники на основе перовскита как часть своих дорожных карт по современным материалам, хотя их основной фокус остается на устоявшихся технологиях тонкопленочной и кремниевой солнечной энергии.

Перспективы для квантовой фотогальваники на основе перовскита в ближайшие несколько лет обещающие, но сталкиваются с вызовами. Ключевыми техническими преградами являются масштабирование синтеза квантовых точек с постоянным качеством, улучшение долгосрочной оперативной стабильности и разработка экологически безвредных формулировок (например, снижение содержания свинца). Промышленные консорциумы и исследовательские институты, такие как Национальная лаборатория возобновляемой энергии и Helmholtz-Zentrum Berlin, сотрудничают с производителями для решения этих вопросов и ускорения коммерциализации.

К 2027 году ожидается появление опытных производственных линий для перовскитных квантовых фотогальванических модулей, целевыми приложениями которых станут интегрированная в здания фотогальваника (BIPV), портативное питание и специализированная электроника. Если текущие темпы будут продолжаться, квантовая фотогальваника на основе перовскита может сыграть значительную роль в диверсификации и расширении мирового солнечного рынка, предлагая новые форм-факторы и более высокие эффективности для систем возобновляемой энергетики следующего поколения.

Прорывы в эффективности: Превышение коэффициента преобразования в 30%

Стремление к повышению коэффициента преобразования мощности (PCE) в квантовой фотогальванике на основе перовскита значительно ускорилось, и 2025 год стал ключевым моментом, поскольку несколько исследовательских групп и лидеров отрасли сообщают о превышении порога в 30% эффективности. Этот рубеж, ранее считавшийся амбициозным, теперь реализуется благодаря сочетанию avant-garde материаловедения, архитектур тандемных элементов и улучшенной стабильности устройств.

Ключевым фактором этих прорывов стало интеграция перовскитных материалов с кремнием в тандемных солнечных элементах. Натягивая слой перовскита на кремниевую базу, производители могут использовать более широкий спектр солнечного света, значительно увеличивая общую эффективность. В начале 2025 года Oxford PV, ведущий разработчик технологии на основе перовскита и кремния, объявила о сертифицированной эффективности модулей, превышающей 30%, что ставит ее на передний план коммерческого развертывания. Пилотная линия компании в Германии увеличивает объемы производства, стремясь предоставить высокоэффективные модули как для жилых, так и для коммунальных рынков.

Аналогично, First Solar, традиционно известная своими модулями на основе кадмия и теллурида (CdTe), расширила свое исследование, чтобы включить технологии перовскитных тандемов. Совместные усилия компании с академическими партнерами привели к созданию лабораторных устройств с эффективностью близкой к 32%, с планами переноса этих достижений в масштабируемые производственные процессы в ближайшие годы.

На стороне материалов, разработка всех неорганических и смешанных катионных композиций перовскита сыграла важную роль в повышении как эффективности, так и оперативной стабильности. Национальная лаборатория возобновляемой энергии (NREL) продолжает играть центральную роль в установлении и сертификации новых рекордов, последние обновления которой подтверждают, что несколько перовскитно-кремниевых тандемных элементов превышают 30%. Исследования NREL также подчеркивают важность проектирования интерфейсов и техники пассивации для уменьшения потерь рекомбинации, что является критическим фактором для достижения высоких PCE.

Смотря вперед, прогнозы для квантовой фотогальваники на основе перовскита остаются крайне оптимистичными. Промышленные дорожные карты предполагают, что коммерческие модули с эффективностью выше 30% станут все более доступными к 2026–2027 году, в результате постоянных инвестиций со стороны крупных игроков и создания специализированных линий по производству перовскита. В то время как такие компании, как Oxford PV и First Solar, увеличивают производство, сектор готов пересмотреть стандартные производственные показатели для солнечной энергии, потенциально ускоряя глобальный переход к возобновляемым источникам энергий.

Конкурентная среда: Ведущие компании и промышленные альянсы

Конкурентная среда для квантовой фотогальваники на основе перовскита в 2025 году характеризуется динамичным сочетанием устоявшихся производителей солнечной энергии, стартапов глубокой технологии и межиндустриальных альянсов. Поскольку технологии солнечных элементов на основе перовскита (PSC) приближаются к коммерческой жизнеспособности, несколько компаний стремятся увеличить производство, улучшить стабильность устройств и обеспечить интеллектуальную собственность. Этот сектор выделяется быстрым прототипированием, испытательными производственными и формированием стратегических партнерств для ускорения выхода на рынок.

Среди наиболее заметных игроков Oxford Photovoltaics (Oxford PV) выделяется как пионер в области перовскитно-кремниевых тандемных солнечных элементов. Компания, расположенная в Великобритании и Германии, создала пилотную линию в Бранденбурге, Германия, и нацелена на производство коммерческих модулей с эффективностью более 28%. Тесное сотрудничество Oxford PV с Meyer Burger Technology AG, швейцарским производителем солнечного оборудования, подчеркивает важность альянсов между новаторами материалов и устоявшимися производителями модулей.

В Азии GCL Technology Holdings Limited (GCL Tech), крупный китайский поставщик солнечных материалов, объявил о планах по инвестициям в научные разработки перовскита и опытные линии, стремясь использовать свои масштабы и expertise в цепочке поставок. Аналогично, TCL Technology Group Corporation вошла в область перовскита через свою дочернюю компанию TCL Zhonghuan, сосредоточив внимание на разработке тандемных элементов и интеграции с существующими кремниевыми линиями.

Стартапы также формируют конкурентную среду. Saule Technologies, основанная в Польше, коммерциализирует гибкие перовскитные модули для строительства интегрированной солнечной энергии (BIPV) и IoT-приложений. Компания открыла производственное предприятие в Варшаве и сотрудничает с промышленными партнерами для испытательных развертываний. В Соединенных Штатах Национальная лаборатория возобновляемой энергии (NREL) продолжает поддерживать коммерциализацию перовскитов через консорциумы и государственно-частные партнерства, содействуя передаче технологий и стандартизации.

Индустриальные альянсы становятся все более важными для решения проблем, таких как долгосрочная стабильность, масштабирование и сертификация. Программа фотогальванических систем Международного энергетического агентства (IEA PVPS) Задача 17, сосредоточенная на материалов ПГ, и UL Solutions (ранее Underwriters Laboratories) работают с производителями над разработкой протоколов тестирования и стандартов безопасности для перовскитных модулей.

Смотря вперед, ожидается, что в ближайшие несколько лет увеличится степень сотрудничества между новаторами перовскита и устоявшимися производителями кремниевой солнечной энергии, а также увеличатся инвестиции в опытные линии и процессы сертификации. Конкурентная среда, вероятно, будет определяться теми, кто сможет быстро увеличить производство, соблюдая надежные и производственные стандарты, что сделает квантовую фотогальванику на основе перовскита разрушительной силой на глобальном солнечном рынке.

Достижения в производстве и сложности масштабируемости

Квантовая фотогальваника на основе перовскита (PQPV) быстро развивалась от лабораторных демонстраций до опытных производственных линий, при этом 2025 год стал ключевым годом для увеличения производства и решения постоянных проблем со стабильностью, воспроизводимостью и производительностью. Уникальные оптоэлектронные свойства перовскитных материалов — такие как настраиваемые зоны запрещенных энергетических уровней, высокие коэффициенты поглощения и возможность обработки в растворе — позволили достичь рекордных значений коэффициента преобразования мощности (PCE), превышающего 25% в однослойных элементах и более 30% в тандеме. Однако трансформация этих лабораторных достижений в коммерчески жизнеспособные модули требует преодоления нескольких hurdles в производстве и масштабировании.

Ключевым фокусом в 2025 году является переход от методов спинового покрытия и маленькой площади до масштабируемых методов, таких как покрытие с помощью слотов, лопаток и струйная печать. Эти методики совместимы с производством рулонов (R2R), что имеет важное значение для производства с высокой производительностью и низкими затратами. Компании, такие как Oxford PV и Saule Technologies, стоят на переднем крае, причем Oxford PV управляет пилотной линией в Германии для перовскитно-кремниевых тандемных элементов, а Saule Technologies сосредоточена на гибких, больших перовскитных модулях с использованием струйной печати. Обе компании сообщают о значительном прогрессе в увеличении активной площади, сохраняя высокие PCE и улучшая оперативную стабильность.

Несмотря на эти достижения, остается несколько проблем. Однородность и контроль дефектов на больших площадях являются критическими, поскольку перовскитные пленки чувствительны к факторам окружающей среды, таким как влага и кислород. Технологии также ищются для повышения долговечности устройств. Компании, такие как First Solar, хотя и прежде известны тонкопленочной технологией CdTe, исследуют интеграцию перовскита и надежные технологии упаковки. Кроме того, продолжается разработка цепочки поставок высокочистых предварительных материалов и масштабируемых нетоксичных систем растворителей, при поддержке индустриальных консорциумов, таких как Национальная лаборатория возобновляемой энергии (NREL), поддерживающих стандартизацию и тестирование надежности.

Смотря вперед, в ближайшие несколько лет ожидаются первые коммерческие развертывания модулей на основе перовскита, особенно в нишевых приложениях, таких как интегрированная в здания фотогальваника (BIPV) и портативное питание, где легкие и гибкие форм-факторы предлагают явные преимущества. Прогнозы по развитию отрасли оптимистичны: несмотря на то, что технические и экономические барьеры продолжают существовать, совместные усилия производителей, поставщиков материалов и исследовательских институтов ускоряют путь к масштабируемым, стабильным и экономически эффективнымPQPV-продуктам. Продолжение инвестиций в инновации в производстве и развитии цепочки поставок будет решающим, чтобы квантовая фотогальваника на основе перовскита достигла широкого рыночного принятия к концу 2020-х годов.

Прогноз рынка 2025–2030: CAGR, доход и установленная мощность

Рынок квантовой фотогальваники на основе перовскита ожидает значительного роста между 2025 и 2030 годами, обусловленного быстрыми достижениями в стабильности материалов, масштабируемом производстве и интеграции в архитектуры тандемных солнечных элементов. На данный момент (2025 год) технологии солнечной энергии на основе перовскита переходят от опытного масштаба к начальной коммерческой экспансии, причем несколько лидеров отрасли и консорциумов объявили о планах по массовому выходу на рынок и полевым установкам.

Ключевые игроки, такие как Oxford PV, товарищество Университета Оксфорда, уже ввели в эксплуатацию опытные линии для перовскитно-кремниевых тандемных модулей, ориентируясь на коммерческие объемы производства к середине 2025 года. Saule Technologies в Польше сосредотачивается на гибких, легких перовскитных модулях для интегрированной солнечной энергии (BIPV) и потребительской электроники, с первыми объемами производства, действующими с 2022 года, и планами по расширению до 2026 года. Microquanta Semiconductor в Китае увеличивает производство перовскитных модулей с целью достижения гигабайтной мощности к 2027 году. Эти компании, среди прочих, подготавливают площадку для стремительного роста рынка.

Согласно промышленным дорожным картам и публичным заявлениям производителей, мировая установленная мощность квантовой фотогальваники на основе перовскита ожидается, что превысит 1 ГВт к 2026 году, с ожидаемым экспоненциальным ростом по мере улучшения показателей производства и срока службы модулей. К 2030 году совокупная установленная мощность может достичь 10–15 ГВт, особенно поскольку перовскитно-кремниевые тандемные модули начнут замещать или дополнять традиционные кремниевые панели в проектах коммунального масштаба и распределенного производства.

Прогнозы доходов для сектора отражают эту траекторию роста. С ожидаемыми ценами на перовскитные модули ниже 0,20 доллара/Вт к 2028 году, годовая рыночная стоимость может превысить 2–3 миллиарда долларов к 2030 году, при условии, что будет продолжен прогресс в долговечности и банкуемости. Ожидается, что среднегодовой темп роста (CAGR) для квантовой фотогальваники на основе перовскита составит от 35 до 45% с 2025 по 2030 год, что превысит общий рынок фотогальваники благодаря высокой потенциальной эффективности технологии и совместимости с существующей инфраструктурой производства.

Перспективы для квантовой фотогальваники на основе перовскита дополнительно укрепляются совместными инициативами, такими как усилия Helmholtz-Zentrum Berlin в Европе для стандартизации тестирования и ускорения коммерциализации, а также партнерствами между производителями модулей и мировыми энергокомпаниями. Когда проблемы с надежностью и масштабированием будут решены, ожидается, что квантовая фотогальваника на основе перовскита сыграет ключевую роль в следующей волне развертывания солнечной энергии.

Ключевые приложения: От коммунальной солнечной энергии до гибкой и носимой солнечной энергии

Квантовая фотогальваника на основе перовскита быстро переходит от лабораторных исследований к реальным приложениям, и 2025 год стал ключевым годом для их внедрения в различные сценарии применения. Уникальные оптоэлектронные свойства перовскитных материалов — такие как высокие коэффициенты поглощения, настраиваемые зоны запрещенных энергетических уровней и возможность обработки в растворе — позволяют интегрировать их в различные фотографии в формате солнечной энергетики, начиная от крупных коммунальных установок и заканчивая ультралегкими, гибкими и даже носимыми солнечными устройствами.

В секторе коммунальных услуг перовскитно-кремниевые тандемные солнечные элементы являются передовыми в коммерциализационных усилиях. Эти тандемные элементы используют дополняющие профили поглощения перовскита и кремния для превышения пределов эффективности традиционных кремниевых солнечных технологий. Компании, такие как Oxford PV, ведут эту работу, планируя увеличить производство тандемных модулей, которые продемонстрировали сертифицированные эффективные уровни выше 28%. Ожидается, что пилотная производственная линия Oxford PV в Германии значительно увеличится в 2025 году, ориентируясь на интеграцию в солнечные фермы и коммерческие крыши. Аналогично, Meyer Burger Technology AG сотрудничает с научными институтами для разработки перовскитных тандемных модулей, нацеливаясь на массовое производство в ближайшем будущем.

Помимо коммунальной солнечной энергии, квантовая фотогальваника на основе перовскита открывает новые классы гибких и легких солнечных панелей. Низкотемпературное, основанное на растворе производство перовскитных пленок позволяет наносить их на пластиковые подложки, что делает их идеальными для портативной и носимой электроники. GCL Technology Holdings Limited и Hanwha Solutions — среди компаний, исследующих гибкие перовскитные модули для интеграции в фасады зданий, автомобили и потребительские продукты. Ожидается, что эти модули поступят на рынок в ближайшие несколько лет, предлагая высокие отношения мощности к весу и возможность адаптироваться к изогнутым поверхностям.

Технология носимого солнечного света — еще одно перспективное применение, при котором перовскитные квантовые точки обеспечивают полупрозрачные и цвето-настраиваемые устройства. Это открывает возможности для интеграции в умные текстильные изделия, рюкзаки и даже личные мониторы здоровья. Исследовательские сотрудничества, такие как те, в которых участвует Samsung Electronics, исследуют источники питания на основе перовскита для устройств следующего поколения, и прототипы ожидаются к 2026 году.

Смотря вперед, прогнозы для квантовой фотогальваники на основе перовскита остаются солидными. По мере взросления производственных процессов и решения задач со стабильностью технология готова разрушить как традиционные, так и новые солнечные рынки. В ближайшие годы, вероятно, будут осуществлены первые коммерческие развертывания модулей на основе перовскита в коммунальных, гибких и носимых форматах, движимые усилиями ведущих игроков отрасли и продолжающимися инновациями в материаловедении.

Регуляторная среда и отраслевые стандарты

Регуляторная среда и отраслевые стандарты для квантовой фотогальваники на основе перовскита быстро развиваются по мере того, как технология приближается к коммерческой жизнеспособности в 2025 году. Солнечные элементы на основе перовскита, известные своей высокой эффективностью и низким стоимостью производства, сейчас находятся под всеобъемлющим контролем со стороны регулирующих органов и отраслевых организаций для обеспечения надежности, безопасности и соответствия экологическим нормам.

Ключевым фокусом в 2025 году является разработка стандартизированных протоколов тестирования для перовскитных модулей. Международная электротехническая комиссия (IEC) активно разрабатывает новые стандарты, соответствующие уникальным свойствам перовскитных материалов, обращая внимание на проблемы, такие как долгосрочная стабильность, чувствительность к влаге и содержание свинца. Технический комитет 82 IEC, курирующий системы энергетики на основе ПГ, ожидает, что опубликует обновленные рекомендации, которые будут конкретно включать устройства на основе перовскита, основываясь на существующих стандартах IEC 61215 и IEC 61730 для кристаллического кремния и тонкопленочных модулей.

Экологические и санитарные нормы также чрезвычайно важны, особенно относительно использования свинца во многих высокоэффективных формуляциях перовскита. Агентство по охране окружающей среды США (EPA) и Европейская комиссия рассматривают потенциальные результаты жизненного цикла перовскитных фотогальваников с потенциальными ограничениями или требованиями по переработке. Директива ЕС о запрете опасных веществ (RoHS) особенно актуальна, и производители работают над разработкой безсвинцовых или упакованных решений на основе перовскита для соответствия ожидаемым требованиям.

Отраслевые консорциумы, такие как Ассоциация солнечной энергетики (SEIA) и SolarPower Europe, сотрудничают с производителями для установления лучших практик для производства перовскитных модулей, установки и управления в конце жизненного цикла. Эти организации также выступают за четкую маркировку и схемы сертификации, чтобы создать доверие на рынке и способствовать банкуемости проектов на основе перовскита.

С со стороны производственной промышленности лидирующие компании, такие как Oxford PV и Saule Technologies, активно участвуют в пилотных программах и процессах сертификации, чтобы продемонстрировать соответствие растущим стандартам. Например, Oxford PV тесно работает с сертификационными органами для проверки производительности и долговечности своих перовскитно-кремниевых тандемных модулей, стремясь получить полную коммерческую сертификацию на рынках ЕС и США к 2025 году.

Смотря вперед, ожидается, что регуляторный ландшафт для квантовой фотогальваники на основе перовскита станет более четким и строгим по мере наращивания развертываний. Гармонизация стандартов на основных рынках будет критически важна для глобального принятия, а продолжающееся сотрудничество между промышленностью, регулирующими органами и научными учреждениями будет формировать безопасную и устойчивую интеграцию технологий перовскита в сектор возобновляемой энергетики.

Инвестиционные тренды и стратегические партнерства

Инвестиционный ландшафт для квантовой фотогальваники на основе перовскита быстро развивается в 2025 году, обусловленный потенциалом технологии разрушить традиционные рынки солнечной энергии на основе кремния с более высокими эффективность и более низкими производственными затратами. За последний год наблюдаются значительные потоки капитала и стратегические альянсы, особенно среди установившихся производителей солнечной энергии, поставщиков материалов и стартапов, сосредотачивающихся на масштабировании технологий перовскита.

Одним из самых заметных игроков является Oxford Photovoltaics, которая продолжает привлекать значительные инвестиции, используя свое положение как лидера в разработке перовскитно-кремниевых тандемных элементов. В начале 2025 года компания объявила о расширении своей опытной производственной линии в Германии, поддерживаемой консорциумом промышленных партнеров и государственным финансированием. Этот шаг направлен на ускорение коммерциализации перовскитных тандемных модулей, при этом Oxford PV нацеливается на эффективность модулей выше 28% и дорожную карту к массовому производству.

Стратегические партнерства также формируют направление сектора. Meyer Burger Technology AG, швейцарский производитель солнечного оборудования, подписал совместные соглашения с инноваторами перовскита, чтобы интегрировать производство тандемных элементов в свои существующие производственные линии. Эта модель партнерства нацелена на использование опыта Meyer Burger в высокоточной солнечной энергетике и ускорение выхода на рынок продуктов на основе перовскита.

В Азии Toshiba Corporation и Panasonic Corporation инвестируют в исследования перовскита и масштабное производство, сосредоточив внимание на гибких и легких модулях для городских и портативных применений. Эти компании образуют совместные предприятия с местными университетами и поставщиками материалов для решения проблем стабильности и масштабируемости, нацеленным на коммерческое развертывание в ближайшие несколько лет.

Тем временем, поставщики материалов, такие как DSM, входят в цепочку создания стоимости перовскита, предлагая передовые упаковочные и барьерные материалы для повышения долговечности модулей. Сотрудничество DSM с производителями элементов ожидается как критически важное для преодоления препятствий долговечности, которые исторически ограничивали прием на основе перовскита.

Смотря вперед, сектор готов к дальнейшей консолидации и межотраслевым партнерствам, поскольку автомобильные компании, строительно интегрированная солнечная энергетика (BIPV) и компании потребительской электроники стремятся интегрировать решения на основе квантовой фотогальваники. В ближайшие несколько лет ожидается рост венчурного капитала, проекты, поддержанные государством, и появление новых консорциумов, сосредоточенных на стандартизации и банкуемости, устанавливая основу для перехода квантовой фотогальваники на основе перовскита с опытного на основной коммерческий развертывание.

Будущие перспективы: Дорожная карта к коммерциализации и глобальному влиянию

Квантовая фотогальваника на основе перовскита (PQPV) готова сыграть трансформирующую роль в секторе солнечной энергии, поскольку технология приближается к коммерческой готовности в 2025 году и в последующие годы. Уникальные оптоэлектронные свойства перовскитных материалов — такие как настраиваемые зоны запрещенных энергетических уровней, высокие коэффициенты поглощения и возможность обработки в растворе — позволили добиться быстрых приростов эффективности, и теперь устройства на лабораторном уровне превышают 25% коэффициент преобразования мощности. Следующая фаза сосредоточена на масштабировании, повышении стабильности и интеграции PQPV в реальные приложения.

Несколько ведущих компаний и консорциумов активно продвигают дорожную карту к коммерциализации. Oxford PV, отделившаяся от Университета Оксфорда, находится на переднем крае с разработкой перовскитно-кремниевых тандемных элементов, установивших мировые рекорды по эффективности. Компания нацелена на массовое производство на своем заводе в Германии, с планами предложить коммерческие модули на рынок в 2025 году. Их подход использует перовскитные слои непосредственно над традиционными кремниевыми элементами, стремясь превзойти теоретические лимиты эффективности кремния.

Другой ключевой игрок, Saule Technologies, внедряет гибкие солнечные панели на основе перовскита, используя технологию струйной печати. Saule инициировала опытные производственные линии и сотрудничает с партнерами в строительстве и автомобилестроении для интеграции легких, полупрозрачных PQPV модулей в фасады зданий и поверхности автомобилей. Это разнообразие форм-факторов ожидается для открытия новых рынков за пределами традиционной солнечной энергетики.

С точки зрения поставок материалов, такие компании, как Merck KGaA, инвестируют в разработку и масштабирование высокочистых прекурсоров перовскита и упаковочных материалов, решая критические задачи по долгосрочной стабильности устройств. Их усилия дополняются инициативами по всему сектору, такими как Европейская инициатива по перовскитам (EPKI), которая объединяет производителей, исследовательские институты и политиков для ускорения процессов стандартизации и сертификации.

Смотрев вперед, ожидается, что глобальное влияние PQPV будет значительным. Потенциал технологии для создания солнечных модулей низкой стоимости и высокой эффективности может ускорить принятие фотогальваники в регионах с ограниченным доступом к традиционной энергетической инфраструктуре. Кроме того, совместимость перовскитных квантовых точек с производством рулонов и печатной электроники может позволить гигабайтное производство с меньшими затратами на энергию и материалы.

Однако остаются проблемы, особенно в обеспечении экологической безопасности и масштабировании производства при сохранении производительности. Участники отрасли оптимистичны в том, что, когда наступит 2025 год и далее, продолжающееся сотрудничество между разработчиками технологий, поставщиками материалов и конечными пользователями прокладывает путь для PQPV, чтобы стать основной частью глобального набора возобновляемой энергетики.

Источники и ссылки

• Oxford PV
• Saule Technologies
• First Solar
• Национальная лаборатория возобновляемой энергии
• Helmholtz-Zentrum Berlin
• Meyer Burger Technology AG
• UL Solutions
• Microquanta Semiconductor
• Европейская комиссия
• SolarPower Europe
• Корпорация Toshiba
• DSM