A hatásfok meghaladja a 30%-ot, a modul teljesítménye pedig meghaladja a 800 W-ot: a kínai fotovillamos ipar belép a „tandem korszakba”

A kínai fotovoltaikus (PV) technológiai innováció 2025-ben „fellendülési időszakot” tapasztalt: október végén a Nanjing Egyetem és a Nemzeti Innovációs Védelmi Technológiai Intézet közös kutatócsoportja áttörést ért el a csupa perovszkit tandem napelem-hatékonyság terén: elérte a 30,1%-ot, és ezzel új globális rekordot döntött.    Három hónappal később a Trina Solar bejelentette, hogy 210 mm-es, nagy méretű perovszkit-szilícium tandem moduljának teljesítménye meghaladta a 800 W-ot, hivatalosan elindítva az iparosítási folyamatot.    Ez a „kettős áttörés” – a tudományos alapkutatástól az ipari alkalmazásig – azt jelzi, hogy a kínai fotovillamos ipar a „léptékben vezető pozícióból” a „technológiai dominancia” új szakaszába lép át.

"Támadó és védekező játék" a szabadalmi háborúkban: az ökológiai hiányosságokat orvosolni kell a technológiai vezetés érdekében

"Régebben úgy dolgoztunk, hogy "megérintünk egy elefántot bekötött szemmel", de most már tisztán megfigyelhetjük a töltéshordozók minden mozgását" - mondta a Tan Hairen, a Nanjing Egyetem munkatársa által vezetett csapat.    Október 28-án a csapat közzétett egy tanulmányt a Nature-ben, amelyből kiderül, hogy Chang Chao csapatával együttműködve terahertzes sugárzásérzékelő technológiát fejlesztettek ki.    Ez a technológia lehetővé teszi a perovszkit anyagokon belüli töltéshordozó viselkedésének pikoszekundumos pontos megfigyelését – az iparban a „PV mikroszkóp” becenevet kapta –, és végül azonosította a hatékonyság javításának fő akadályát: a töltéshordozó elvesztését a perovszkit fényelnyelő réteg és a szállítóréteg határfelületén.

Ennek a fájdalompontnak a kezelésére a csapat egy "egyirányú sávhoz" hasonló dipólus passzivációs réteget tervezett, amely a töltéshordozók irányított vándorlását irányítja.    A kísérleti adatok azt mutatták, hogy az optimalizálás után a töltéshordozó mobilitás 68%-kal, a diffúziós hossz pedig 30%-kal nőtt.    Végül a csupa perovszkit tandem cella hatékonysága elérte a 30,1%-ot, így ez az első ilyen technológia a világon, amely átlépte a 30%-os küszöböt.    Ez az eredmény bekerült a nemzetközi napelem-hatékonysági táblázatba.    „Olyan ez, mintha egy „turbófeltöltőt” telepítenének a napelemes cellákra, ami várhatóan további 18%-kal csökkenti a villamosenergia-kiegyenlített költséget (LCOE)” – kommentálta Wang Shijiang, a China Photovoltaic Industry Association (CPIA) főtitkár-helyettese.

"Scale Leap" a műhelyekben: 800 W-os modulok nyitják meg az iparosodás kapuját

Ha a laboratóriumi áttörések "pontalapú előrelépést" jelentenek, akkor a vállalatok technológiai átalakulása "területi lefedettséget" ért el.    Márciusban a Trina Solar bejelentette, hogy 210 mm-es szabvány méretű perovszkit-szilícium tandem moduljának teljesítménye elérte a 808 W-ot, ezzel a világ első ipari minőségű terméke, amely túllépi a 800 W-os küszöböt.    Az eredmény mögött a vállalat egy évtizedes kutatás-fejlesztési erőfeszítései húzódnak meg, amelyek 331 kapcsolódó szabadalmat eredményeztek, valamint egy ipari-akadémiai-kutatási innovációs rendszert, amelyet egyetemekkel, köztük a Nanjing Egyetemmel közösen hoztak létre.

"17 eljárási kihívást sikerült legyőznünk, hogy a laboratóriumi mintákat tömeggyártású modulokká alakíthassuk" - nyilatkozta Gao Jifan, a Trina Solar elnöke.    Ezeknek a moduloknak a sorozatgyártása a berendezések üzembe helyezési szakaszába lépett, 2026-ra várhatóan 5 GW kapacitással.

"Támadó és védekező játék" a szabadalmi háborúkban: az ökológiai hiányosságokat orvosolni kell a technológiai vezetés érdekében

Miközben a technológiai áttörések történnek, a szabadalmak elrendezésének "hiányossága" egyre szembetűnőbbé vált.    Az áprilisban kiadott fehér könyv a fotovillamos ipar szellemi tulajdonáról azt mutatja, hogy Kína adja a globális fotovillamos szabadalmi bejelentések 57%-át – egyedül Jiangsu tartomány 43 696 szabadalmi készletet tart nyilván.    A tengerentúli szabadalmak azonban Kína teljes szabadalmának kevesebb mint 1/10-ét teszik ki.    2024-ben a világ 10 legnagyobb PV modulgyártója közül hét érintett szabadalmi vitákban, és a követelések meghaladták az 1 milliárd jüant (körülbelül 137 millió USD).

"Minden harmadik globális TOPCon szabadalom Jiangsuból származik, de a homogenizálási arány meghaladja a 40%-ot" - mutatott rá Fan Guoyuan, a Jiangsu Fotovoltaikus Ipari Szövetség főtitkára.    Megjegyezte, hogy a jelenlegi technológiai innováció a "belső homogenizációs verseny Kínában" dilemmája előtt áll, miközben a tengerentúlon hiányzik a védelem.    Válaszul az iparág ellenintézkedéseket indított: olyan vállalatok, mint a Longi Green Energy és a Trina Solar, a „Global Patent Network Initiative”-t támogatják, hogy az „alapszabadalmak + perifériás szabadalmak” kombinációját építsék ki az európai és amerikai piacokon.    Emellett hamarosan elindul a kormány és a vállalat közös „PV Patent Early Warning Platform” is, amely valós idejű peres eljárást biztosít a vállalkozások számára.