До 2050 року ефективність сонячних модулів може перевищити 35%.

Міжнародна дослідницька група з провідних фотоелектричних інституцій і компаній, що займаються сонячною енергетикою, визначила найважливіші тенденції досліджень і розробок для того, що вона називає новою ерою багато{0}}тераватної фотоелектричної енергії.

Усі учасники групи були учасниками 4-го семінару Terawatt, одного з серії-міжнародних фотоелектричних семінарів високого рівня під керівництвом німецького-Інституту сонячних енергетичних систем ISE Фраунгофера (Fraunhofer ISE), Національної лабораторії Скелястих гір Міністерства енергетики США та передової промислової науки та технологій Японії (AIST).

У своїй новій статті «Історичні та майбутні знання для нової ери мульти{0}}тераватної фотоелектричної енергії», нещодавно опублікованій у Nature Energy, група передбачає постійне покращення ціни, продуктивності та надійності фотоелектричної системи разом із зростаючою увагою до використання ресурсів, викидів і переробки в майбутньому проектуванні та виробництві.

«Ефективність сонячних модулів може перевищити 35% завдяки тандемним структурам до 2050 року», — сказав Андреас Бетт, директор Fraunhofer ISE, в інтерв’ю журналу pv. Він додав, що ефективність осередків може перевищити 36% із меншими втратами від осередків-до-модулів, ніж сьогодні. «До кінця першої половини цього століття ціни на сонячні модулі можуть впасти в два рази».

Бетт сказав, що як вища ефективність, так і нижчі витрати будуть критичними для енергетичного переходу, але він вважає ефективність більш важливим фактором. «Вища ефективність означає, що для фотоелектричних установок потрібно менше матеріалів і землі, що покращує стійкість і знижує загальні витрати на систему», — сказав він, додавши, що термін служби сонячних модулів «безумовно» подовжиться понад 40 років.

Дослідники підкреслили, що фотоелектрична галузь постійно перевищувала попередні прогнози щодо вартості модулів, продуктивності та інтеграції. Очікується, що інновації в тандемних архітектурах і виробництві фотоелектричних технологій, таких як кристалічний кремній (c-Si), телурид кадмію (CdTe) і мідь, індій, галій і диселенід (CIGS), можуть і повинні дозволити новим гравцям вийти на ринок, створивши глобально диверсифікований ланцюжок постачання елементів і модулів.

Вони також пояснили, що нові тандемні фотоелектричні технології повинні будуть чітко визначати продуктивність, забезпечувати передбачувану вихідну енергію, виявляти ранні збої та керувати невідомими ризиками деградації, причому останнє є проблемою також для сучасних модулів Si та критично важливо для нових технологій на основі перовскіту.

Дослідження передбачає, що до 2050 року глобальні виробничі потужності сонячної енергії можуть сягнути приблизно 3 ТВт, і підкреслюється, що навчання,-орієнтоване на стійкість, уже знизило витрати та ставатиме все більш важливим для фотоелектричної галузі для забезпечення ресурсів, необхідних для майбутнього зростання.

«Теми для майбутніх зустрічей фотоелектричної спільноти, таких як 4-й семінар Terawatt, на якому було сформульовано цю точку зору, можуть бути спрямовані на вирішення потреб системи та кінцевих-користувачів», — підсумували вчені. «Інвестиції, виробництво та впровадження сьогодні принесуть глобальні трансформаційні дивіденди завтра з точки зору економічного зростання, продуктивності, створення робочих місць і зменшення забруднення та бідності».

До дослідницької групи увійшли вчені з німецького Forschungszentrum Jülich GmbH, японського виробника сонячного скла AGC Inc, фінського університету LUT, китайського Інституту сонячної технології Янцзи, британського спеціаліста з перовскітної сонячної енергії Oxford Photovoltaics Ltd, китайського виробника модулів Trina Solar, Саудівського центру сонячної енергії KAUST, Університету науки і технологій короля Абдалли (KAUST), Університету Нового Південного Уельсу. (UNSW) в Австралії, американський виробник тонких -плівок First Solar, Японський національний інститут передових промислових наук і технологій (NEDO) і сінгапурський-виробник сонячних батарей Maxeon, серед інших.