Panourile solare produse la scară industrială au atins un nivel de performanță fără precedent, combinând eficiență record cu o putere de ieșire nemaiîntâlnită într-un singur design destinat marilor parcuri fotovoltaice. Avansul schimbă radical calculele privind cantitatea de energie care poate fi obținută fără extinderea suprafețelor ocupate sau modificarea modului în care sunt construite fermele solare, scrie earth.com.
Recorduri confirmate în condiții reale, nu doar în laborator
Rezultatele au fost obținute și certificate pe echipamente de dimensiuni reale, nu pe celule miniaturale de laborator. Atât celula solară, cât și modulul final au funcționat la niveluri care nu mai fuseseră validate anterior împreună.
Inginerii de la Trinasolar, în colaborare strânsă cu Laboratorul Huairou, au reușit să transfere materiale avansate de absorbție a luminii în dispozitive compatibile cu producția de serie. Proiectul, coordonat de Dr. Yifeng Chen, a demonstrat că performanțele obținute anterior doar în prototipuri experimentale pot fi menținute și la scară industrială.
Chiar și așa, rezultatul marchează mai degrabă un plafon tehnologic decât un produs gata de piață, indicând clar provocările legate de durabilitate și integrare care urmează.
Perovskit și siliciu cristalin, combinate într-o singură celulă
Noul design folosește perovskitul, un semiconductor cu structură cristalină, așezat deasupra siliciului cristalin. Stratul superior captează lumina cu energie mare, în timp ce siliciul valorifică restul spectrului. Această configurație este cunoscută drept celulă solară tandem, în care două straturi active sunt conectate într-un singur circuit electric.
„Suntem bucuroși să anunțăm două noi recorduri mondiale în tehnologia tandem perovskit–siliciu cristalin, obținute printr-o colaborare eficientă”, a declarat Chen.
Combinația reduce pierderile de energie transformate în căldură, dar necesită un echilibru extrem de precis între cele două straturi.
De ce contează modulele mari
Pentru dezvoltatorii de proiecte, criteriul esențial este puterea livrată per panou, deoarece fiecare modul suplimentar implică costuri mai mari de transport, cablare și manoperă.
La panourile mari, curentul electric întâmpină rezistență în conductori, ceea ce duce la pierderi. Soluția a venit prin utilizarea celulelor tăiate pe jumătate, care reduc intensitatea curentului în fiecare traseu, limitând încălzirea și păstrând performanța aproape de valoarea nominală.
În același timp, dimensiunile mari impun constrângeri stricte privind greutatea, rezistența la vânt și riscul de deteriorare la transport, astfel că designul mecanic devine la fel de important ca partea electrică.
Eficiență certificată, nu doar declarată
Stabilirea recordurilor a presupus măsurători extrem de riguroase. Chiar și variații minime de temperatură sau iluminare pot influența rezultatele raportate.
Doar performanțele confirmate de centre de testare recunoscute sunt incluse în tabelele internaționale de eficiență. Un astfel de centru este Fraunhofer ISE CalLab, care a certificat dispozitive pentru numeroși producători și a emis rezultate considerate de încredere la nivel global.
Certificarea face cifrele comparabile între companii, dar nu garantează comportamentul panourilor după ani de expunere la condiții reale.
Provocarea stratului perfect de perovskit
Aplicarea unui strat uniform de perovskit pe o plachetă mare de siliciu necesită un control extrem al chimiei, temperaturii și vitezei de uscare. Micile imperfecțiuni pot provoca recombinarea sarcinilor electrice înainte ca acestea să ajungă la contacte, reducând tensiunea și puterea finală.
Pe măsură ce suprafața crește, crește și riscul de defecte, iar randamentul producției devine un factor decisiv în costul final. Fără o rată constant ridicată de panouri conforme, o rețetă spectaculoasă în laborator poate deveni neviabilă comercial.
Interfața critică dintre perovskit și siliciu
Zona de contact dintre cele două materiale este esențială pentru pierderile de sarcină. Cercetătorii folosesc tehnici de pasivare și straturi de transport care ghidează electronii și golurile către contacte.
Aceste straturi trebuie să rămână stabile la lumină intensă și temperaturi ridicate și, în același timp, să fie compatibile cu echipamentele industriale existente.
Căldură, umezeală și trecerea timpului
Durabilitatea în exterior rămâne una dintre cele mai mari provocări. Perovskitul poate suferi modificări sub efectul căldurii, umezelii și radiației solare puternice. Un studiu din 2024 avertiza că migrarea ionilor în interiorul materialului poate altera câmpurile electrice și reduce performanța în timp.
Etanșarea mai bună și selecția atentă a materialelor pot încetini degradarea, însă datele din exploatare pe termen lung sunt încă insuficiente.
O cursă globală pentru scalare
Producătorii de panouri urmăresc recordurile deoarece tehnologia clasică pe bază de siliciu se apropie de limitele sale. Eficiența mai mare promite un avantaj competitiv clar.
În aprilie 2025, compania Longi a raportat o celulă tandem perovskit–siliciu cu o eficiență de 34,85%, confirmând că recordurile continuă să cadă rapid. Totuși, această competiție riscă să lase în plan secund testele de durabilitate și maturizarea proceselor industriale.
De la record la produs comercial
Marile companii de utilități cer garanții îndelungate, rate previzibile de degradare și lanțuri de aprovizionare stabile înainte de a adopta noi tehnologii.
Succesul pe termen lung va depinde de controlul calității, de o etanșare eficientă împotriva apei și oxigenului și de materiale care să reziste decenii întregi.
Potrivit rezultatelor certificate, creșterea semnificativă a puterii panourilor este posibilă fără a cere mai mult spațiu sau mai mult soare. Următorul pas decisiv este demonstrarea faptului că aceste performanțe pot fi menținute în fabrici, în câmp și pe termen lung.
Ştiri video recomandate
