Chiny znów przesuwają granice fotowoltaiki. Rekordowe panele mogą zmienić rynek energii
Jeszcze niedawno pokonanie bariery 25 proc. sprawności modułów fotowoltaicznych uchodziło za cel bardzo ambitny, niemal z kategorii marzeń. Dziś chińskie firmy pokazują, że ten etap mają właściwie za sobą i z wyraźną swobodą mierzą się z kolejnymi wyzwaniami. W tym roku na branżowych prezentacjach pobito kolejne rekordy, a technologia perowskitowo-krzemowa wyraźnie przestaje być domeną wyłącznie naukowców i zaczyna pukać do drzwi fabryk. Wszystko wskazuje na to, że energetyka słoneczna stoi przed przełomem, jakiego nie widziała od bardzo dawna.
Perowskity dojrzewają do komercjalizacji
Przez długi czas to właśnie cena paneli była tym, co hamowało rozwój fotowoltaiki, jednak ten problem branża w dużej mierze już rozwiązała. Teraz największą przeszkodą jest sprawność, bo klasyczne ogniwa krzemowe dobijają do ściany wyznaczonej przez prawa fizyki i dalej po prostu nie przejdą. Właśnie dlatego producenci coraz energiczniej inwestują w konstrukcje tandemowe, w których ogniwo krzemowe zostaje połączone z warstwą perowskitu, a razem pochłaniają znacznie więcej energii ze słońca, niż każde z nich byłoby w stanie zrobić osobno.
Trinasolar pokazał właśnie moduł tandemowy o sprawności 29,2 proc. i mocy 907 W, co niezależnie potwierdził instytut TÜV SÜD. Jeszcze niedawno wynik powyżej 30 proc. na module wielkopowierzchniowym wydawał się czymś odległym, a dziś kolejne rekordy pojawiają się szybciej, niż komentatorzy zdążają je opisać. Tempo zmian jest na tyle duże, że wyniki sprzed roku zaczynają wyglądać jak dane historyczne.
Rekordy to nie przypadek, lecz efekt ogromnych inwestycji
Chiny wyraźnie nie mają ochoty ustąpić pola w fotowoltaice nikomu, o czym przekonują kolejne doniesienia z tamtejszych laboratoriów i fabryk. Kilka największych przedsiębiorstw i instytutów badawczych pracuje nad nowymi konstrukcjami równocześnie, a walka o każdy ułamek procenta sprawności wygląda niemal jak sportowa rywalizacja, gdzie stawką jest tytuł lidera całego sektora.
Tegoroczne targi SNEC pokazały, że nie chodzi tu wyłącznie o perowskity, bo na stoiskach pojawiały się też kolejne warianty technologii TOPCon i HJT, każdy z jakimś udoskonaleniem względem poprzedniej generacji. Napędza to przede wszystkim presja cenowa: skoro panele tanieją, jedynym sposobem na utrzymanie marży jest wyciśnięcie z każdego metra kwadratowego jak najwięcej watów. Eksperci porównują tempo tego wyścigu do tego, co działo się z procesorami komputerowymi kilkanaście lat temu, kiedy kolejne generacje zalewały rynek, zanim poprzednia zdążyła się zadomowić.
Wyższa sprawność oznacza więcej niż tylko lepsze liczby
Dla przeciętnego użytkownika różnica kilku punktów procentowych może brzmieć jak suchy techniczny detal, jednak w praktyce przekłada się na całkiem konkretne konsekwencje. Wyższa sprawność paneli fotowoltaicznych to po prostu więcej energii z tej samej powierzchni dachu lub farmy fotowoltaicznej, bez konieczności dokładania kolejnych modułów. W miastach, gdzie miejsca pod instalacje jest jak na lekarstwo, taki wzrost efektywności może decydować o tym, czy projekt w ogóle ma ekonomiczny sens.
To samo dotyczy operatorów wielkoskalowych elektrowni słonecznych, i to w jeszcze większej skali. Wyższa moc pojedynczego modułu oznacza mniej paneli, mniej konstrukcji wsporczych i mniej metrów okablowania potrzebnych do osiągnięcia zakładanej mocy całej instalacji. W efekcie maleją zarówno koszty budowy, jak i późniejszej eksploatacji systemu, co sprawia, że producenci coraz poważniej traktują nie tylko laboratoryjne rekordy, ale przede wszystkim moduły nadające się do przemysłowej produkcji na dużą skalę.
Największe wyzwanie dopiero przed producentami
Perowskity mają za sobą niezbyt chlubną historię pod względem trwałości: wilgoć, intensywne promieniowanie UV i zwykłe upływanie lat potrafiły robić z nimi porządek znacznie szybciej niż z klasycznym krzemem. Producenci twierdzą jednak, że nowe sposoby uszczelniania i zabezpieczania ogniw zrobiły pod tym względem dużą różnicę, a najnowsze moduły przeszły już przez rygorystyczne testy wymagane przez normy IEC. Czas pokaże, czy te zapewnienia wytrzymają próbę kilkunastu lat pracy na dachu lub w polu, bo tylko taka weryfikacja naprawdę się liczy.
Odpowiedź na to pytanie przyniosą mniej więcej lata 2028-2029, kiedy pierwsze moduły tandemowe mają trafić do szerszej sprzedaży i wejść w skład dużych projektów komercyjnych. Jeśli parametry ogłaszane dziś uda się utrzymać podczas wieloletniej pracy w terenie, fotowoltaika może zaliczyć największy technologiczny skok od czasu upowszechnienia ogniw monokrystalicznych. Rekordy prezentowane przez chińskie firmy przestałyby wtedy być laboratoryjną ciekawostką i stałyby się po prostu nowym standardem całej branży.