Ефективността надхвърля 30% и мощността на модула надвишава 800 W: фотоволтаичната индустрия в Китай навлиза в „Ерата на тандем“

Китайските фотоволтаични (PV) технологични иновации станаха свидетели на „период на бум“ през 2025 г.: в края на октомври съвместен изследователски екип от университета в Нанкин и Националния иновационен институт за отбранителни технологии постигна пробив в ефективността на всички перовскитни тандемни слънчеви клетки, достигайки 30,1% и поставяйки нов световен рекорд.    Три месеца по-късно Trina Solar обяви, че неговият 210-милиметров перовскитно-силициев тандемен модул с големи размери е надхвърлил мощност от 800 W, официално слагайки началото на процеса на индустриализация.    Този „двоен пробив“ – от фундаментални научни изследвания до индустриално приложение – отбелязва, че фотоволтаичната индустрия на Китай преминава от „водеща по мащаб“ към нов етап на „технологично господство“.

„Микроскопична революция“ в лабораториите: Терахерцовата технология решава тесните места в ефективността

„Преди работихме като „докосване на слон със завързани очи“, но сега можем ясно да наблюдаваме всяко движение на носители на заряд“, каза екипът, ръководен от Тан Хайрен от университета в Нанкин.    На 28 октомври екипът публикува статия в Nature, разкриваща, че в сътрудничество с екипа на Chang Chao те са разработили технология за откриване на терахерцова радиация.    Тази технология позволява прецизно наблюдение на пикосекундно ниво на поведението на носителя на заряд вътре в перовскитните материали - спечелвайки прозвището "PV микроскоп" в индустрията - и накрая идентифицира ключовата пречка за подобряване на ефективността: загуба на носител на заряд на интерфейса между перовскитния поглъщащ светлина слой и транспортния слой.

За да се справи с тази болезнена точка, екипът проектира диполен пасивиращ слой, подобен на "еднопосочна лента", за да ръководи насочената миграция на носители на заряд.    Експерименталните данни показват, че след оптимизация подвижността на носителите на заряд се е увеличила с 68%, а дължината на дифузия се е увеличила с 30%.    В крайна сметка ефективността на изцяло перовскитната тандемна клетка достигна 30,1%, което я прави първата технология от този вид в света, която надхвърля прага от 30%.    Това постижение е включено в международните таблици за ефективност на слънчевите клетки.    „Това е като инсталиране на „турбокомпресор“ на фотоволтаични клетки, което се очаква да намали изравнените разходи за електричество (LCOE) с още 18%“, коментира Уанг Шиджианг, заместник-генерален секретар на Китайската асоциация на фотоволтаичната индустрия (CPIA).

„Скок в мащаба“ в семинарите: 800W модули отварят вратата към индустриализацията

Ако лабораторните пробиви представляват „точков напредък“, технологичната трансформация на предприятията е постигнала „обхват на цялата област“.    През март Trina Solar обяви, че неговият 210 mm стандартен размер перовскит-силициев тандемен модул е ​​достигнал мощност от 808 W, превръщайки се в първия индустриален продукт в света, надхвърлил прага от 800 W.    Зад това постижение се крие десетилетие усилия на компанията за научноизследователска и развойна дейност, което води до 331 свързани патента, както и система за иновации в индустрията, академичните среди и изследванията, създадена съвместно с университети, включително университета Нанкин.

„Преодоляхме 17 технологични предизвикателства, за да трансформираме лабораторни проби в масово произвеждани модули“, разкри Гао Джифан, председател на Trina Solar.    Линията за масово производство на тези модули навлезе във фазата на въвеждане в експлоатация на оборудването с очакван капацитет от 5GW до 2026 г.

„Офанзивна и отбранителна игра“ в патентните войни: Екологичните недостатъци трябва да бъдат разгледани за технологично лидерство

Докато се правят технологични пробиви, „недостатъкът“ в оформлението на патента става все по-забележим.    Бялата книга за интелектуалната собственост на фотоволтаичната индустрия, публикувана през април, показва, че Китай представлява 57% от глобалните фотоволтаични заявки за патенти – като само провинция Дзянсу записва 43 696 патентни комплекта.    Отвъдморските патенти обаче представляват по-малко от 1/10 от общия брой на Китай.    През 2024 г. седем от 10-те най-големи производители на фотоволтаични модули в света бяха въвлечени в патентни спорове, като искове надхвърляха 1 милиард юана (приблизително 137 милиона щатски долара).

„Един от всеки три глобални патента на TOPCon идва от Дзянсу, но степента на хомогенизиране надхвърля 40%“, посочи Фан Гуоюан, генерален секретар на Асоциацията на фотоволтаичната индустрия на Дзянсу.    Той отбеляза, че настоящите технологични иновации са изправени пред дилемата на „вътрешната конкуренция за хомогенизиране в Китай, докато липсва защита в чужбина“.    В отговор индустрията предприе контрамерки: предприятия като Longi Green Energy и Trina Solar насърчават „Инициативата за глобална патентна мрежа“ за изграждане на комбинация от „основни патенти + периферни патенти“ на европейските и американските пазари.    Освен това предстои стартирането на съвместна „Платформа за ранно предупреждение за фотоволтаични патенти“, която предоставя на предприятията съдебни спорове в реално време