A perovszkit–szilícium „tandem” napelemek laborrekordjai már 30% fölött járnak, és az első kereskedelmi szállítások is elindultak. Ha az EU gyorsan mozdul – a Net-Zero Industry Act 40%-os 2030-as gyártáscéljára és Draghi versenyképességi diagnózisára építve –, most először évtizedek óta nemcsak szabályozóként, hanem gyártóként is visszajöhet a játékba.
A perovszkit tandem napelemek áttörést jelenthetnek a napelem-technológia fejlesztésében — de mi ez a technológia? Az talán szélesebb körben ismert, hogy a hagyományos napelemek felületén egy szilícium félvezető réteg segítségével alakul a napfény energiája elektromos árammá. A „tandem” elnevezés pedig leegyszerűsítve arra utal, hogy a hagyományos szilícium rétegre rákerül egy perovszkit réteg, amely
a más hullámhosszúságú fényt is „befogja”, ezért ugyanakkora felületen több áram termelődik.
Our colleagues have built a perovskite silicon tandem solar cell with 31.6% efficiency. The solar cell is special in that the #perovskite layer of the top cell was deposited on an industrially textured silicon solar cell:https://t.co/Xf8NWl4zw4#EUPVSEC2024 @EUPVSEC pic.twitter.com/xsWxHayoHr
— Fraunhofer ISE (@FraunhoferISE) September 25, 2024
Így amíg a szilícium réteg elméleti hatékonysági maximuma 33%, a perovszkit tandem esetében ez a határ 47% - a gyakorlatban, laboratóriumi körülmények között elért hatékonysági csúcs pedig már ~34,9%. A BBC Future friss riportja szerint a technológia épp a rajtvonalon áll — a kérdés már nem az, hogy működik-e, hanem az, hogy a valós környezetben mennyire tartós és milyen könnyen lehet ipari mértékben gyártani.
Az egyik fontos szereplő a perovszkit tandem napelemek iparágában az Oxford PV, amely 2024-ben 26,9%-os hatékonyságú, lakossági méretű modult mutatott be, ami nagyjából egyötödével több tetőre szerelhető áramot jelent és rekord teljesítménynek számít a piacon. Ez a sűrűn beépített európai környezetben különösen fontos.
A kritikusok szerint a perovszkit tulajdonságai közé tartozik a magasabb nedvesség- és hőérzékenység, illetve az ólomtartalom - ez egyelőre kezelhetőnek látszik, de a hosszú távú tapasztalatok még váratnak magukra. Az Oxford PV viszont már küldött is ~100 kW-nyi panelt amerikai erőművi tesztre; a vállalat és más szereplők gyorsított „öregítési” vizsgálatokkal és terepi pilotokkal gyűjtenek adatot a tartósságról.
Ez az új technológia, és kifejezetten az európai szereplő domináns jelenléte iparpolitikai ablakot jelenthet Európának:
az EU Net-Zero Industry Act célja, hogy 2030-ra a stratégiai klímatechnológiák (köztük a napelem) uniós gyártókapacitása elérje a beépítési igények legalább 40%-át. Ez pont az a „védőernyő”, amely alatt egy európai tandem-lánc (anyagok, berendezések, minősítés) felfuthat.
Ezen kívül viszont az Európai Unió versenyképesség-lázát is kielégítheti a tandem-technológiára épülő napelemipar. Mario Draghi 2024-es, nagy visszhangot kiváltó jelentése szerint közös, nagy léptékű beruházások és szabályozási egyszerűsítés nélkül az EU „lassú kínlódásra” ítéli önmagát. A csomag középpontjában a tiszta és digitális technológiák állnak — a perovszkit pontosan ilyen „áttörésgyanús” platform. Tehát ha valamiben van esélyünk, azt most kell iparággá nevelni.
A piac kínai szereplői természetesen komoly vetélytársat jelentenek ebben. A hatékonysági rekordot (mind a szilícium-alapú, mind a tandem napelemek terén) a LONGi tartja; a Trinasolar 31,1%-os, ipari méretű tandemcellát jelentett be; a GCL már 1 GW-os perovszkit-modulgyárat indított; a Renshine pedig több-gigawattos gyárat épít 2026-os rajttal. Ha Európa hezitál, a perovszkitban is megismétlődhet a szilícium-korszak dominanciája.
Az Oxford PV tavaly elsőként szállított kereskedelmi céllal gyártott perovszkit tandem modulokat. A brit cég németországi gyárából, amerikai ügyfél által vásárolt modul reményt ad az európai ipar számára, de
komoly lépéseket kell tenni, hogy ne Európa ne veszítse el pozícióját:
a gyártóberuházások gyors és célzott támogatása; a financiális háttér biztosítása hosszabb garanciákkal, szabványosított hitelesítéssel, hogy a fejlesztők kockázata csökkenjen; és az okos piac-tervezés mind elengedhetetlen. Ennek már most van alapja a szabályozásban – a kérdés a végrehajtás tempója.
A perovszkit nem varázsszó, de valódi esély arra, hogy Európa ne csak vásárolja a napelemet, hanem gyártsa is. Most vagy soha: ha a következő 1-2 évben összeér a tudás, a tőke és a szabályozás, a tandem lehet az a ritka technológia, amelyben nem behozhatatlan a lemaradás.
Szemlézte: Varga Virág
Tetszett a cikk? Hasonló tartalmakért kövess minket a Facebookon
