Trina Solar Побивает Мировой Рекорд Эффективности Солнечных Панелей с Технологией Перовскита
Технология солнечных панелей сделала очередной революционный шаг, когда китайская компания Trina Solar официально побила мировой рекорд эффективности солнечных модулей, достигнув КПД преобразования 29,2% и пиковой мощности, никогда ранее не достигавшей 907 ватт. Это достижение превзошло предыдущий рекорд, установленный корейской компанией Qcells,标志着 в глобальной гонке технологий возобновляемой энергии важный прогресс.
Состязание гигантов индустрии
В прошлом году Qcells, дочерняя компания южнокорейского конгломерата Hanwha Corp, установила рекорд эффективности для крупных кремниевых солнечных элементов с эффективностью 28,6%. Этот результат был достигнут путем сочетания верхнего светопоглощающего слоя из перовскита с нижним слоем из кремния для улавливания более широкого спектра солнечного света. По сравнению с высококлассными коммерческими солнечными панелями, которые обычно работают с эффективностью 21-23%, эта технология обещает значительно сократить масштабы солнечных проектов и снизить затраты.
Однако с новым рекордом Trina Solar Китай вернул себе лидерство в производстве самых эффективных солнечных панелей в мире. Рекорд Trina не только превосходит показатели эффективности, но и доказывает коммерческую осуществимость на промышленном масштабе.
Технологический прорыв: Тандемные Перовскит-Кремниевые Панели
Солнечные элементы Trina Solar не являются обычными. Их рекорд был достигнут с использованием конструкции перовскит-кремниевого тандема, при которой два разных материала солнечных элементов накладываются друг на друга для улавливания более широкого диапазона солнечного света. Слой перовскита поглощает высокоэнергетические волны длины, а кремниевый слой захватывает свет, который прошел бы через него без верхнего слоя перовскита, позволяя элементу преобразовывать больше солнечной энергии в электричество.
Компания также разработала новую структуру соединения между двумя слоями, которая снижает потери энергии и улучшает протекание тока через элемент, помогая поднять эффективность до рекордного уровня. Как и предыдущий рекорд Qcells, этот прорыв был достигнут на промышленных стандартных пластинах 210 мм, а не на лабораторных микроэлементах.
| Показатель | Новый рекорд (Trina Solar) | Предыдущий рекорд (Qcells) | Коммерческие солнечные панели |
|---|---|---|---|
| КПД преобразования | 29,2% | 28,6% | 21-23% |
| Пиковая мощность | 907 Вт | Не разглашается | 300-400 Вт |
| Размер элемента | 210 мм (промышленный стандарт) | 210 мм (промышленный стандарт) | 156-166 мм |
| Стабильность | Подтверждена на промышленном масштабе | Демонстрационная стадия | Десятилетия реального использования |
От лаборатории к массовому производству
Хотя отдельные лабораторные элементы достигали более высоких показателей эффективности на микроуровне, мы сейчас говорим о коммерческих применениях. Традиционные кремниевые панели приближаются к пределу, который может обеспечить технология. Тандемные перовскит-кремниевые элементы предлагают решение, улавливая более широкий спектр света и производя больше электричества с той же площади панели.
Trina Solar сообщает об эффективности 29,2% на полноразмерных элементах и 32,6% на разрезанных пополам элементах, доказывая, что технология может быть произведена в коммерческом масштабе. Полученный модуль генерирует 907 ватт электроэнергии, что значительно превышает предыдущий рекорд компании в 808 ватт и намного выше мощности обычных солнечных панелей, в настоящее время используемых на практике.
Материалы перовскита: будущее солнечной энергетики
Перовскит - это слой материала с характерной алмазной кристаллической структурой. Солнечные элементы на основе перовскита могут преобразовывать более широкий спектр солнечного света по сравнению с традиционным кремнием. Фактически, перовскит может быть нанесен непосредственно поверх традиционных кремниевых солнечных элементов, и такие "тандемные" элементы поглощают цвета света, которые кремний упускает, поднимая теоретический максимальный КПД выше 40%.
Более того, в отличие от кремния, требующего производства при высоких температурах с высоким энергопотреблением, перовскит может быть обработан в чернила и нанесен при комнатной температуре, что значительно снижает производственные затраты. Хотя коммерческие солнечные элементы на основе перовскита уже доступны, они пока не широко распространены для стандартных установок на крышах, в основном из-за того, что чистые перовскитные элементы быстро деградируют при воздействии внешних факторов, таких как влажность, температура и УФ-излучение.
Гонка коммерциализации
Тем не менее, некоторые пионерские компании уже начали производить и поставлять их в больших масштабах. К ним относится калифорнийская компания Caelux с технологией "Active Glass", которая позволяет заводам строить гибридно-тандемные модули непосредственно на существующих сборочных линиях без необходимости переработки кремниевых элементов или сложного модернизации. В то же время британская компания Oxford PV начала поставку модулей с эффективностью до 24,5% для утилитарных клиентов в США и Европе.
Достижение Trina Solar продвигает технологию перовскита дальше в коммерческую сферу. Исследователи в течение многих лет публиковали впечатляющие показатели эффективности; проблема заключалась в воспроизведении их на модулях достаточного размера для массового производства. Теперь гонка заключается в массовом производстве и поддержании их надежной работы на открытом воздухе в течение десятилетий.
Этот прорыв - не только шаг вперед в эффективности, но и доказательство коммерческой осуществимости технологии перовскит-кремния, открывающая новую главу в глобальной индустрии возобновляемой энергии.