Przełomowe 16,5% z perowskitu. Czy to koniec tradycyjnych paneli słonecznych?
Za eleganckim szkłem i polimerem kryje się fuzja zaawansowanej inżynierii materiałowej, zoptymalizowanej produkcji i troski o środowisko. Nowy moduł CNNP oferuje certyfikowaną sprawność konwersji energii na poziomie 16,5% dla dużego panelu o wymiarach 1,2 × 1,6 metra, a sprawność ta została oficjalnie potwierdzona przez TÜV SÜD. Nie jest to wprawdzie rekord laboratoryjny, ale tych zapewne macie już dosyć, co nie? To, co bowiem dzieje się w laboratoriach, zwykle nigdy nie trafia w ciągu najbliższych lat na rynek konsumencki, a tu proszę – firma CNNP Optoelectronics celowała swoim osiągnięciem właśnie w skalę przemysłową i rzeczywistą użyteczność.
Czytaj też: Elektryki kontra podtopienia i zalane drogi. Chińczycy przeprowadzili ekstremalny test akumulatora
Zaprezentowany właśnie moduł został zaprojektowany z myślą o trudnych warunkach, bo nawet korozji w środowisku morskim, cyklach zamarzania i odmarzania na dużych wysokościach i wiatrach do 275 km/h. Zawdzięcza to wykorzystywaniu materiałów odpornych na degradację, podwójnemu oszkleniu oraz nowatorskiemu polimerowi self-assemble monolayer (Poly‑4PACz), który tworzy nanowarstwę kontaktową, pomagającą urządzeniu utrzymać ponad 95% pierwotnej wydajności po testach w temperaturze 85°C. Z kolei dzięki 30-nanometrowej barierze dyfuzyjnej dla wody i tlenu, nanoszonej metodą osadzania warstw atomowych (ALD), oraz uszczelnieniu mechanicznemu z przewodami odpornymi na korozję, moduł skutecznie redukuje typowe problemy w postaci wnikania wilgoci i degradacji solnej.
Czytaj też: Fotowoltaika a wartość działek. Budują farmę słoneczną w okolicy i boisz się o swoją nieruchomość?
Wyprodukowany na w pełni zautomatyzowanej linii pilotażowej o mocy 200 MW, moduł ten powstaje bez udziału ludzi, a to akurat bezpośrednio ogranicza błędy i wszelkie zanieczyszczenia. Taki proces produkcyjny nie wymaga na dodatek czystych pomieszczeń z kontrolą temperatury i wilgotności, co z kolei znacząco obniża koszty energetyczne i inwestycyjne. W porównaniu do klasycznych ogniw krzemowych CNNP deklaruje, że takie podejście zapewnia 40% szybszy czas produkcji, 60% mniej odpadów materiałowych oraz niższe o 80% zużycie energii podczas produkcji. Na tym wielkie słowa jednak się nie kończą, bo CNNP podaje, że moduł ma o 70% niższy ślad węglowy w całym cyklu życia (liczony na 1 W mocy) i wykorzystuje mniej ołowiu (ale nie rezygnuje z niego), a konstrukcja unika toksycznych metali ciężkich tam, gdzie tylko to możliwe. Przynajmniej wedle samej firmy, która stronnicza w tej kwestii być po prostu musi. Celem projektu tego ogniwa było osiągnięcie ceny poniżej ok. 0,07 dolarów na wat, co stanowi nawet 30% oszczędności w stosunku do paneli krzemowych. Te liczby przekładają się na realne efekty, bo niższe koszty instalacji, a tym samym szybszy zwrot inwestycji.
Czytaj też: Na takie turbiny wiatrowe w okolicy nie narzekałbyś. Czy BWT mają sens?
Chociaż ogniwa perowskitowe uzyskały w laboratoriach imponujące wartości sprawności (25–27% dla pojedynczych ogniw i 29–34% w konfiguracjach tandemowych z krzemem), to główną barierą ich wdrożenia była dotąd trwałość. Testy CNNP i zastosowane powłoki polimerowe to znaczący krok naprzód, ale wieloletnia stabilność w warunkach polowych wciąż musi zostać potwierdzona. To jednak kwestia kilku następnych lat, bo już teraz chińska firma planuje uruchomić fabrykę o mocy 1 GW w 2026 roku i wejść do pełnej komercjalizacji już w 2028 roku. Jeśli CNNP osiągnie swój cel, a moduły spełnią oczekiwania, to może być to wreszcie wielkie początek prawdziwej rewolucji fotowoltaicznej. Na razie jednak nauka wygląda obiecująco, a szczegóły wdrożenia będą kluczowe.