Inženýrství perovskitových fotovoltaických zařízení v roce 2025: Průlomová éra pro solární inovace a expanzi trhu. Objevte, jak nové generace materiálů a rychlá komercializace přetvářejí solarární průmysl.

• Výkonný souhrn: Klíčové poznatky a výhled do roku 2025
• Velikost trhu, růst a prognózy (2025–2030): CAGR, příjmy a instalovaná kapacita
• Technologická krajina: Perovskitové materiály, architektury zařízení a milníky účinnosti
• Konkurenční analýza: Vedoucí hráči, startupy a strategická partnerství
• Inovace ve výrobě: Škálovatelnost, snižování nákladů a kontrola kvality
• Aplikační segmenty: Utility-Scale, střešní, flexibilní a tandemové solární články
• Regulační prostředí a politické impulzy
• Výzvy: Stabilita, životnost a překážky komercializace
• Investiční trendy a krajina financování
• Budoucí výhled: Přerušující potenciál a analýza scénářů do roku 2030
• Zdroje a odkazy

Výkonný souhrn: Klíčové poznatky a výhled do roku 2025

Inženýrství perovskitových fotovoltaických zařízení se rychle vyvíjí, což umisťuje perovskitové solární články (PSC) na přední místo jako technologii fotovoltaiky nové generace. V roce 2024 ukázaly výzkum a pilotní výroba rekordní účinnosti přeměny energie (PCE) přesahující 26 %, čímž soupeřily s tradičními články na bázi křemíku. Klíčové poznatky zdůrazňují významná zlepšení stability zařízení, škálovatelnosti a vývoj tandemových architektur, které kombinují perovskity s křemenem nebo jinými materiály pro zvýšení výkonu.

Hlavním průlomem v roce 2024 bylo úspěšné rozšíření perovskitových modulů na komerční velikosti při zachování vysoké účinnosti a provozní stability. Společnosti jako Oxford PV a Saule Technologies hlásily pokroky ve výrobě metodou roll-to-roll a technikách inkoustového tisku, čímž snížily výrobní náklady a umožnily flexibilní, lehké solární panely. Kromě toho metody enkapsulace a inženýrství složení prodloužily životnost zařízení, přičemž některé moduly nyní vykazují odhadovanou životnost přes 20 let za skutečných podmínek.

Očekávání pro rok 2025 dávají předpoklad, že na trh vstoupí první vlna komerčních perovskit-křemíkových tandemových modulů, přičemž Oxford PV směřuje k masové výrobě. Průmysloví lídři se také soustředí na formulace bez olova pro perovskity, aby vyřešili ekologické a regulační obavy; společnost Saule Technologies a akademické konsorcia zkoumají alternativy založené na cínu. Evropská unie a Čína zvyšují financování na výzkum perovskitů s cílem zabezpečit dodavatelské řetězce a urychlit komercializaci.

Výzvy však zůstávají, zejména pokud jde o zajištění dlouhodobé stability za různých environmentálních podmínek a zvyšování výroby bez kompromisů v kvalitě. Nicméně konvergence pokročilého inženýrství materiálů, vylepšených výrobních procesů a robustních řešení enkapsulace se očekává, že urychlí rychlou adoptivitu. Na konci roku 2025 se očekává, že perovskitová fotovoltaická zařízení zaberou značný podíl na vznikajícím solárním trhu, zejména v oblasti fotovoltaiky integrované do budov (BIPV) a přenosných aplikacích.

Stručně řečeno, inženýrství perovskitových fotovoltaických zařízení je na pokraji komerční životaschopnosti, přičemž rok 2025 bude klíčovým obdobím pro vstup na trh, technologickou zralost a ustanovení nových průmyslových standardů.

Velikost trhu, růst a prognózy (2025–2030): CAGR, příjmy a instalovaná kapacita

Globální trh pro inženýrství perovskitových fotovoltaických (PV) zařízení je na pokraji výrazného rozšíření mezi lety 2025 a 2030, poháněn rychlými pokroky v oblasti materiálové vědy, škálovatelnosti výroby a rostoucí poptávky po vysoce účinných solárních technologiích. Podle průmyslových prognóz se očekává, že segment perovskitových PV dosáhne složené roční míry růstu (CAGR) přesahující 30 % během tohoto období a překoná tradiční fotovoltaiky na bázi křemíku jak v inovacích, tak v pronikání na trh.

Příjmy z perovskitových PV zařízení se očekává, že překročí 2 miliardy dolarů do roku 2030, když se výroba na komerčním měřítku rozvíjí a nové aplikace – jako jsou fotovoltaiky integrované do budov (BIPV), flexibilní solární panely a tandemové solární články – získávají podporu. Tento růst je podpořen potenciálem technologie pro nízkonákladovou výrobu, lehké formy a vynikající účinnosti přeměny energie, která již překročila 25 % v laboratorních podmínkách, jak bylo hlášeno National Renewable Energy Laboratory a Helmholtz-Zentrum Berlin.

Očekává se, že instalační kapacita perovskitových solárních modulů vzroste z pilotních nasazení v roce 2025 na několik gigawattů (GW) do roku 2030. Ranné komerční instalace se očekávají v oblastech s silnou podporou politiky a zavedenou solární infrastrukturou, jako jsou Evropská unie, Čína a vybrané trhy v Severní Americe. Firmy jako Oxford PV a Saule Technologies vedou přechod od laboratorních prototypů k masové výrobě, s plány na rozšíření výrobních linek a expanze jejich globální přítomnosti.

Trajektorie trhu bude utvářena pokračujícími zlepšeními stability zařízení, odolnosti vůči životnímu prostředí a rozvojem formulací perovskitů bez olova. Průmyslové spolupráce a veřejně-soukromá partnerství, jako jsou ty řízené Mezinárodní agenturou pro energii (IEA PVPS), se očekává, že urychlí komercializaci a standardizační úsilí. V důsledku toho se inženýrství perovskitových PV zařízení stane základem průmyslu solární energie nové generace, s robustními růstovými vyhlídkami do roku 2030 a dále.

Technologická krajina: Perovskitové materiály, architektury zařízení a milníky účinnosti

Technologická krajina inženýrství perovskitových fotovoltaických (PV) zařízení v roce 2025 je poznamenána rychlými pokroky v materiálové vědě, architekturách zařízení a rekordními mílníky účinnosti. Perovskitové materiály, definované jejich krystalickou strukturou ABX₃, se objevily jako vedoucí třída polovodičů pro solární články nové generace díky své laditelné zakázce, vysokým absorpčním koeficientům a možnostem zpracování z roztoku. Nejpoužívanějšími perovskity jsou hybridní organicko-anorganické sloučeniny halogenidů olova, jako je methylamonium olovnatý jodid (MAPbI₃), které prokázaly pozoruhodné optoelektronické vlastnosti.

Architektury zařízení se významně vyvinuly, přičemž dvě primární konfigurace dominují výzkumu a komerčnímu zájmu: mezopózní struktura a plochý heterojunkční články. Mezopózní architektura, původně adaptovaná z barevných solárních článků, obsahuje rám (typicky TiO₂), který zlepšuje separaci náboje a transport. Oproti tomu ploché architektury, které mohou být buď n-i-p nebo p-i-n, nabízejí jednodušší výrobu a jsou více kompatibilní s výrobou na velkých plochách. Inovace v inženýrství rozhraní, jako je zavedení samoorganizujících se monovrstv, a pasivace, dále snížily ztráty nekvantových rekombinací a zlepšily stabilitu zařízení.

Milníky účinnosti byly znakem pokroku perovskitových PV. V roce 2023 certifikované jednovrstvé perovskitové solární články překonaly 26 % účinnosti přeměny energie, čímž soupeřily s tradičními články na bázi křemíku. Tandemová zařízení, která skládají perovskitové vrstvy na vrcholu křemíku nebo jiných perovskitů, dosažení ještě vyšší účinnosti – přes 33 % v laboratorních podmínkách – tím, že zachycují širší spektrum slunečního světla. Tyto rekordy sledují a ověřují organizace jako National Renewable Energy Laboratory a Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE.

Inovace materiálů zůstávají ústředním zaměřením, se snahami nahradit jedovaté olovo cínem nebo jinými kovy a zlepšit vnitřní stabilitu proti vlhkosti, teplu a UV expozici. Společnosti jako Oxford PV a Solaronix jsou na čele rozšíření perovskitově-křemíkových tandemových modulů pro komerční nasazení. Jak se pole blíží k roku 2025, očekává se, že konvergence pokročilých materiálů, optimalizovaných architektur zařízení a škálovatelných výrobních procesů urychlí komercializaci perovskitových fotovoltaických technologií, což by mohlo přetvořit globální trh solární energie.

Konkurenční analýza: Vedoucí hráči, startupy a strategická partnerství

Konkurenční prostředí inženýrství perovskitových fotovoltaických zařízení v roce 2025 je poznamenáno dynamickou interakcí mezi zavedenými průmyslovými lídry, inovativními startupy a rostoucí sítí strategických partnerství. Hlavní hráči jako Oxford Photovoltaics Ltd a Saule Technologies pokračují v pokroku v účinnosti a škálovatelnosti perovskitových solárních článků. Oxford Photovoltaics Ltd dosáhla významných pokroků v komercializaci tandemových článků perovskit-křemík, dosáhla rekordní účinnosti a směřuje k masové výrobě. Mezitím se Saule Technologies zaměřuje na flexibilní, lehké perovskitové moduly, které cílí na aplikace v fotovoltaice integrované do budov (BIPV) a Internetu věcí (IoT).

Startupy hrají klíčovou roli při posouvání hranic inženýrství perovskitových zařízení. Společnosti jako Solaronix SA a GCL System Integration Technology Co., Ltd. zkoumají nové materiály, škálovatelné výrobní techniky a nové architektury zařízení. Tyto firmy často spolupracují s akademickými institucemi a výzkumnými organizacemi na urychlení inovací a řešení problémů, jako je dlouhodobá stability a toxicita olova.

Strategická partnerství stále více formují trajektorii tohoto sektoru. Například Oxford Photovoltaics Ltd se partneruje s Meyer Burger Technology AG na integraci perovskitové technologie do stávajících výrobních linek pro křemíkové solární články, s cílem využít zavedené infrastruktury pro rychlý vstup na trh. Podobně spolupracuje Saule Technologies s firmami v oblasti stavebnictví a elektroniky na vývoji přizpůsobených perovskitových řešení pro inteligentní budovy a spotřební zařízení.

Průmyslové konsorcia a veřejně-soukromé iniciativy, jako jsou ty vedené National Renewable Energy Laboratory (NREL) a Helmholtz-Zentrum Berlin, podporují předkonkurenční výzkum a standardizační úsilí. Tyto spolupráce jsou důležité pro řešení technických překážek, stanovení spolehlivostní benchmarků a usnadnění přechodu od prototypů laboratorního měřítka k komerčním produktům.

Stručně řečeno, konkurenční prostředí v inženýrství perovskitových fotovoltaických zařízení se vyznačuje kombinací zavedených společností, pružných startupů a strategických aliancí, které pracují na překonání technických překážek a odemčení komerčního potenciálu této transformativní solární technologie.

Inovace ve výrobě: Škálovatelnost, snižování nákladů a kontrola kvality

V posledních letech došlo k významným pokrokům ve výrobě perovskitových fotovoltaických (PV) zařízení, s důrazem na škálovatelnost, snižování nákladů a kontrolu kvality. Přechod z výroby na laboratorním měřítku na průmyslové měřítko je kritickým krokem pro komercializaci perovskitových solárních článků. Jedním z nejnadějnějších přístupů pro škálovatelnou výrobu je zpracování roll-to-roll (R2R), které umožňuje kontinuální nanášení perovskitových vrstev na flexibilní substráty. Společnosti jako Oxford PV a Saule Technologies se pionýrově zabývají R2R a dalšími škálovatelnými technikami nanášení, včetně slot-die coating a blade coating, aby efektivně vyráběly široké moduly.

Snižování nákladů je další klíčový faktor v inženýrství perovskitových PV. Použití hojně dostupných a levných surovin, v kombinaci s nízkoteplotním zpracováním roztokem, umožňuje vyrábět perovskitová zařízení za zlomek nákladů tradičních solárních článků na bázi křemíku. Inovace v formulaci inkoustů a inženýrství rozpouštědel dále snížily odpad z materiálu a zlepšily uniformitu nanášení, což přispělo ke snížení výrobních nákladů. Kromě toho integrace perovskitových vrstev s existujícími křemíkovými výrobními linkami (tandemové architektury) využívá zavedenou výrobu, což dokazuje Meyer Burger Technology AG a Hanwha Solutions.

Kontrola kvality zůstává centrálním problémem, když se perovskitová PV blíží masové výrobě. Zajištění uniformity, minimalizace defektů a dlouhodobá stabilita vyžadují pokročilé in-line monitorovací a charakterizační nástroje. Techniky jako real-time fotoluminiscenční zobrazování a detekce defektů založená na strojovém učení se implementují k identifikaci a zmírnění problémů během výroby. Organizace jako National Renewable Energy Laboratory (NREL) aktivně vyvíjejí protokoly pro testy zrychleného stárnutí a hodnocení spolehlivosti, aby bylo zajištěno, že perovskitové moduly splňují mezinárodní standardy.

Stručně řečeno, konvergence škálovatelných výrobních technik, nákladově efektivních materiálů a procesů a robustních systémů kontroly kvality urychluje cestu k komerčnímu nasazení perovskitové PV. Pokračující spolupráce mezi průmyslovými lídry a výzkumnými institucemi se očekává, že dále zlepší výrobnost a spolehlivost perovskitových solárních technologií v roce 2025 a dále.

Aplikační segmenty: Utility-Scale, střešní, flexibilní a tandemové solární články

Inženýrství perovskitových fotovoltaických zařízení se rychle diverzifikuje a umožňuje přizpůsobená řešení napříč různými aplikačními segmenty. Čtyři hlavní segmenty – utility-scale, střešní, flexibilní a tandemové solární články – každé využívají jedinečné vlastnosti perovskitových materiálů k řešení konkrétních požadavků trhu a technických výzev.

Perovskitové solární články pro utility-scale se vyvíjejí tak, aby konkurovaly tradičním modulům na bázi křemíku ve velkých solárních farmách. Jejich vysoké účinnosti přeměny energie a potenciál pro nízkonákladovou, škálovatelnou výrobu je činí atraktivními pro nasazení na úroveň sítě. Nicméně inženýrské úsilí se soustředí na zlepšení dlouhodobé stability a zvyšování výrobních procesů, aby splnily přísné požadavky na instalace utility. Společnosti jako Oxford PV vedou v oblasti perovskitově-křemíkových tandemových modulů pro tento segment s cílem překonat účinnostní limity konvenčních fotovoltaik.

Střešní aplikace těží z lehkosti a laditelných estetických vlastností perovskitu. Schopnost nanášet perovskitové vrstvy na různé substráty umožňuje integraci do fotovoltaiky integrované do budov (BIPV), včetně poloprůhledných panelů pro okna a fasády. Inženýrské výzvy zde zahrnují zajištění odolnosti proti environmentálním stresorům a optimalizaci designu modulů pro částečné zastínění a proměnlivé úhly instalace. Solaronix a další inovátory zkoumá tyto cesty, jak přivést perovskitovou technologii na obytné a komerční střechy.

Flexibilní perovskitové solární články využívají kompatibilitu materiálu s plastovými a metalickými fóliemi, což umožňuje lehké, ohybné moduly. Tento segment cílí na přenosné elektronické zařízení, nositelné technologie a aplikace mimo mříž, kde jsou tradiční tuhé panely nepraktické. Inženýrství zařízení se zaměřuje na vývoj robustních enkapsulačních metod a flexibilních elektrod, aby udržely výkon pod mechanickým stresem. Heliatek GmbH je mezi společnostmi, které pokročily v oblasti flexibilních organických a perovskitových fotovoltaik pro tyto emerging trhy.

Tandemové solární články kombinují perovskitové vrstvy s etablovanými fotovoltaickými materiály, jako je křemík nebo CIGS, aby dosáhly vyšší efektivity tím, že zachycují širší spektrum slunečního světla. Inženýrství tandemových architektur vyžaduje precizní řízení rozhraní vrstev a sladění zakázě. Spolupráce National Renewable Energy Laboratory (NREL) a průmyslových partnerů posouvá tandemové perovskitové křemíkové články směrem k komerční životaschopnosti, přičemž rekordní výkony již byly prokázány v laboratorních podmínkách.

Každý aplikační segment přináší jedinečné inženýrské výzvy a příležitosti, které stimulují inovace v materiálech, architektuře zařízení a výrobních procesech v sektoru perovskitových fotovoltaik.

Regulační prostředí a politické impulzy

Regulační prostředí a politická krajina pro inženýrství perovskitových fotovoltaických (PV) zařízení v roce 2025 jsou formovány globálním tlakem na dekarbonizaci, energetickou bezpečnost a technologické inovace. Vlády a mezinárodní organizace stále více uznávají potenciál perovskitových solárních článků urychlit přechod na obnovitelnou energii díky jejich vysoké účinnosti, nízkým výrobním nákladům a kompatibilitě s flexibilními substráty. V důsledku toho se politické rámce vyvíjejí tak, aby podpořily výzkum, komercializaci a nasazení technologií perovskitových PV.

V Evropské unii Evropská komise integrovala perovskitová PV do svých širších strategií pro inovační čistou energii, jako jsou Evropský zelený plán a výzkumný program Horizon Europe. Tyto iniciativy poskytují financování pro pilotní projekty, podporu pro škálování a regulační pokyny k bezpečnostním a environmentálním standardům. EU také pracuje na harmonizaci certifikačních a zkušebních protokolů pro vznikající PV technologie, včetně perovskitů, aby usnadnila vstup na trh a přeshraniční obchod.

Ve Spojených státech prioritizovalo Ministerstvo energetiky USA (DOE) výzkum perovskitů prostřednictvím svého Úřadu pro technologie solární energie, zahájením iniciativ jako Perovskitová startupová cena a financováním kolaborativních výzkumných center. DOE také vyvíjí pokyny pro zrychlené testování životnosti a hodnocení environmentálních dopadů, což je důležité pro bankovatelnost a pojištění produktů s perovskitovou PV.

Čína, hlavní hráč na globálním solárním trhu, aktivně podporuje vývoj perovskitové PV prostřednictvím národních programů vedených Ministerstvem vědy a technologie Čínské lidové republiky. Tyto programy se zaměřují na škálování výroby, zlepšení stability zařízení a stanovení standardů pro kontrolu kvality. Čínské regulační agentury také pracují na sladění domácích standardů s mezinárodními nejlepšími praktikami, aby zvýšily exportní příležitosti.

Globálně organizace jako Mezinárodní energetická agentura (IEA) a Mezinárodní elektrotechnická komise (IEC) usnadňují vývoj technických standardů a silnic pro perovskitové PV. Tyto snahy cílí na řešení výzev spojených s dlouhodobou stabilitou, toxicitou (zejména obsahu olova) a řízením životního cyklu, což zajišťuje, že perovskitové technologie mohou být bezpečně a udržitelně integrovány do energetického mixu.

Celkově je regulační a politické prostředí v roce 2025 stále více podporující inženýrství perovskitové PV, s cílem podpořit inovace, zajistit bezpečnost a urychlit komercializaci při řešení environmentálních a společenských otázek.

Výzvy: Stabilita, životnost a překážky komercializace

Perovskitová fotovoltaická zařízení rychle pokročila v účinnosti, ale jejich rozšířené použití čelí významným výzvám souvisejícím se stabilitou, životností a komercializací. Jednou z hlavních překážek je vnitřní nestabilita perovskitových materiálů při expozici environmentálním faktorům, jako jsou vlhkost, kyslík, teplo a ultrafialové světlo. Tyto stresory mohou vést k rychlé degradaci perovskitové vrstvy, což má za následek výrazný pokles výkonu zařízení v průběhu času. Snahy o zlepšení stability zahrnovaly vývoj technik enkapsulace a inženýrství robustnějších perovskitových složení, avšak dosažení operačních životností srovnatelných se zavedenými křemíkovými fotovoltaikami zůstává obtížné.

Dalším kritickým problémem je chemická a mechanická kompatibilita perovskitových vrstev s dalšími komponenty zařízení. Rozhraní mezi perovskitem a vrstvami pro transport náboje může vyvolat migraci iontů, fázovou segregaci nebo vznik center nekvantových rekombinací, což může oslabit účinnost a odolnost zařízení. Výzkumníci zkoumají nové materiály pro transportní vrstvy a strategie inženýrství rozhraní, aby zmírnili tyto účinky, ale škálovatelné, nákladově efektivní řešení jsou stále v procesu vývoje.

Z pohledu komercializace použití olova v většině formulací s vysokou účinností perovskitů vyvolává ekologické a regulační obavy. I když se zkoumá alternativy bez olova, obvykle zaostávají v účinnosti a stabilitě. Kromě toho reprodukovatelnost a škálovatelnost výroby perovskitových zařízení představují významné výrobní výzvy. Dosažení uniformních, bezdefektních filmů na velkých plochách je obtížné, a procesní variace mohou vést k nekonzistentní kvalitě zařízení. Průmysloví lídři jako Oxford PV a Solaronix SA aktivně pracují na pilotní výrobě a zvyšování měřítka, ale přechod na masovou výrobu vyžaduje další inovace v procesu zpracování materiálů a kontrole kvality.

Nakonec nedostatek standardizovaných testovacích protokolů pro perovskitové solární články komplikuje hodnocení dlouhodobého výkonu a spolehlivosti. Organizace jako National Renewable Energy Laboratory spolupracují s průmyslem a akademií na vývoji konsensuálních standardů, ale široké přijetí je stále v procesu. Překonání těchto překážek je nezbytné pro to, aby perovskitové fotovoltaiky mohly realizovat svůj potenciál jako transformativní solární technologie.

Investiční trendy a krajina financování

Krajina investic pro inženýrství perovskitových fotovoltaických (PV) zařízení v roce 2025 se vyznačuje zvýšením jak veřejného, tak soukromého financování, což odráží rychlý pokrok technologie směrem k komercializaci. Rizikový kapitál a korporátní investice významně vzrostly, podpořeny slibem perovskitových solárních článků dodávat vyšší účinnosti a nižší výrobní náklady v porovnání s tradičními křemíkovými fotovoltaikami. Hlavní energetické společnosti a technologičtí konglomeráty, jako jsou Compagnie de Saint-Gobain a Toshiba Corporation, rozšířily své portfolia o startupy s perovskitovou PV a společné podniky, aby zajistily včasný přístup k solárním technologiím nové generace.

Vládní podpora zůstává základním kamenem ekosystému financování. Evropská unie prostřednictvím iniciativ jako HORIZON Europe a Úřad pro technologie solární energie Ministerstva energetiky USA přiřadili značné granty na urychlení výzkumu, škálování a pilotní výroby perovskitových modulů. Tyto programy často zdůrazňují spolupráci mezi univerzitami, výzkumnými ústavy a průmyslem, což podporuje inovace a snižuje rizika raných fází vývoje.

Pozoruhodným trendem v roce 2025 je vznik specializovaných investičních fondů pro perovskitovou PV a akcelerátorů, jako jsou ty podporované EIT RawMaterials a EIT InnoEnergy. Tyto subjekty poskytují počáteční kapitál, technické mentorství a přístup na trh, pomáhají startupům překlenout propast mezi laboratorními průlomy a produkčními kapacitami komerčního měřítka. Kromě toho zavedení výrobci solární energie jako Hanwha Group a JinkoSolar Holding Co., Ltd. investují do perovskitově-křemíkových tandemových technologií, což signalizuje víru v hybridní architektury zařízení.

Navzdory optimistickému financování si investoři stále dávají pozor na výzvy, jako jsou dlouhodobá stabilita, škálovatelnost a regulační schválení. Procesy důkladného přezkoumání se stále více zaměřují na portfolia duševního vlastnictví, výkon pilotních linek a hodnocení životního cyklu. Jak se inženýrství perovskitové PV vyvíjí, očekává se, že krajina financování se dále diverzifikuje s rostoucím zapojením institucionálních investorů a strategických firemních partnerů, kteří chtějí využít disruptivní potenciál této technologie.

Budoucí výhled: Přerušující potenciál a analýza scénářů do roku 2030

Budoucí výhled inženýrství perovskitových fotovoltaických (PV) zařízení je poznamenán jak výrazným přerušujícím potenciálem, tak škálou možných scénářů vedoucích k roku 2030. Perovskitové solární články rychle pokročily v účinnosti, škálovatelnosti a stabilitě, což je umisťuje jako transformativní technologii v globálním energetickém prostředí. Jejich jedinečné vlastnosti – jako jsou laditelné zakázky, zpracovatelnost roztokem a kompatibilita s flexibilními substráty – umožňují aplikace nad rámec tradičních křemíkových fotovoltaik, včetně fotovoltaiky integrované do budov (BIPV), lehkých přenosných napájecích zařízení a tandemových solárních modulů.

Do roku 2030 by se mohlo odehrát několik scénářů. V nejoptimističtějším případě dosáhne komerční výroba perovskitové PV životnosti a spolehlivosti srovnatelné nebo lepší než zavedené křemíkové moduly. To by bylo poháněno průlomy v enkapsulaci, pasivaci defektů a ekologickém řízení obsahu olova, stejně jako vývojem robustních dodavatelských řetězců výroby. Takové pokroky by umožnily, aby perovskitově-křemíkové tandemové moduly dosáhly účinností nad 30 %, čímž by výrazně snížily levelizované náklady na výrobu elektrické energie (LCOE) a urychlily globální adopci solární energie. Přední výzkumné instituce a průmyslová konsorcia, jako jsou National Renewable Energy Laboratory a imec, aktivně usilují o tyto cíle.

Mírně optimistický scénář předpokládá, že perovskitové PV vyplní nika, jako jsou poloprůhledné moduly pro okna nebo lehké panely pro dopravu, zatímco probíhající obavy o spolehlivost a toxicitu omezí jejich rozšířené nasazení. V tomto případě technologie perovskitů doplňuje spíše než nahrazuje křemík, přičemž hybridní moduly a specializované aplikace podporují inkrementální růst trhu. Průmysloví hráči jako Oxford PV a Saule Technologies už takové produkty pilotují.

Naopak, pesimistický scénář by mohl vidět regulační překážky, přetrvávající problémy se stabilitou nebo výpadky v dodavatelském řetězci, které by zdržely nebo omezily komercializaci. Ekologické obavy, zejména co se týče obsahu olova, mohou vyvolat přísnější regulace nebo veřejný odpor, což zpomalí adopci, pokud nebudou zavedeny účinné recyklační a mitigace strategie. Organizace jako Mezinárodní energetická agentura sleduje tyto vývoje a radí v oblasti osvědčených praktik.

Celkově zůstává přerušující potenciál inženýrství perovskitové PV vysoký, přičemž následujících pět let je kritických pro řešení technických a regulačních výzev. Trajektorie do roku 2030 bude záviset na koordinovaných snahách napříč výzkumem, průmyslem a politikou k odblokování plného potenciálu této solární technologie nové generace.

Zdroje a odkazy

• Oxford PV
• Saule Technologies
• National Renewable Energy Laboratory
• Helmholtz-Zentrum Berlin
• Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE
• Solaronix
• Meyer Burger Technology AG
• Heliatek GmbH
• European Commission
• Ministerstvo vědy a technologie Čínské lidové republiky
• Mezinárodní energetická agentura
• Toshiba Corporation
• HORIZON Europe
• EIT RawMaterials
• EIT InnoEnergy
• JinkoSolar Holding Co., Ltd.
• imec