Inženiring perovskitnih fotovoltačnih naprav v letu 2025: Prelomno obdobje za solarno inovacijo in širitev trga. Raziskujte, kako naslednje generacije materialov in hitra komercializacija preoblikujejo sončno industrijo.

• Izvršni povzetek: Ključna ugotovitev in pregled 2025
• Velikost trga, rast in napovedi (2025–2030): CAGR, prihodki in nameščena kapaciteta
• Tehnološka slika: Perovskitni materiali, arhitekture naprav in mejniki učinkovitosti
• Konkurenčna analiza: Vodilni igralci, startupi in strateška partnerstva
• Inovacije v proizvodnji: Razširljivost, znižanje stroškov in nadzor kakovosti
• Segmenti aplikacij: Utilities, strehe, fleksibilne in tandem sončne celice
• Regulativno okolje in politike
• Izivi: Stabilnost, dolga življenjska doba in ovire za komercializacijo
• Trendi naložb in pokrajina financiranja
• Prihodnji razgled: Prelomni potencial in analiza scenarijev do leta 2030
• Viri in reference

Izvršni povzetek: Ključna ugotovitev in pregled 2025

Inženiring perovskitnih fotovoltačnih naprav se je hitro razvil, kar je perovskitne sončne celice (PSC) postavilo v ospredje kot vodilno tehnologijo fotovoltaike naslednje generacije. V letu 2024 so raziskave in pilotna proizvodnja dokazali rekordne učinkovitosti pretvorbe energije (PCE) nad 26%, kar se lahko primerja s tradicionalnimi silikonskimi celicami. Ključne ugotovitve izpostavljajo pomembne izboljšave v stabilnosti naprav, razširljivosti in razvoju tandemskih arhitektur, ki kombinirajo perovskite s silikonom ali drugimi materiali za izboljšano zmogljivost.

Pomemben preboj v letu 2024 je bil uspešen prenos perovskitnih modulov na komercialne velikosti, ob upoštevanju visoke učinkovitosti in stabilnosti delovanja. Podjetja, kot so Oxford PV in Saule Technologies, so poročala o napredku pri tehniki roll-to-roll in inkjet tisku, kar zmanjšuje stroške proizvodnje in omogoča izdelavo fleksibilnih, lahkih sončnih panelov. Poleg tega so metode kapsulacije in inženiring sestavin podaljšali življenjsko dobo naprav, pri čemer se zdaj pričakuje, da bo nekaterim modulom živela več kot 20 let v realnih razmerah.

Pregled za leto 2025 napoveduje prvi val komercialnih perovskitno-silikonskih tandemskih modulov na trgu, pri čemer Oxford PV cilja na množično proizvodnjo. Vodilni v industriji se tudi osredotočajo na formulacije perovskita brez svinca, da bi se odzvali na okoljske in regulativne skrbi, pri čemer Saule Technologies in akademske konzorcije raziskujejo alternative na osnovi tina. Evropska unija in Kitajska povečujeta financiranje raziskav perovskita, da bi zagotovili dobavne verige in pospešili komercializacijo.

Izivi ostajajo, zlasti pri zagotavljanju dolgoročne stabilnosti pod različnimi okoljskimi pogoji in povečevanjem proizvodnje brez kompromisov pri kakovosti. Vendar pa se pričakuje, da bo združitev naprednega inženiringa materialov, izboljšanih proizvodnih procesov in robustnih kapsulacijskih rešitev pospešila hitro sprejetje. Do konca leta 2025 naj bi perovskitne fotovoltačne naprave zajele pomemben delež rastočega sončnega trga, zlasti na področju integriranih fotovoltaik v stavbah (BIPV) in prenosnih aplikacij.

Povzamemo lahko, da je inženiring perovskitnih fotovoltačnih naprav na pragu komercialne izvedljivosti, pri čemer bo leto 2025 prelomno leto za vstop na trg, tehnološko zrelost in vzpostavitev novih industrijskih standardov.

Velikost trga, rast in napovedi (2025–2030): CAGR, prihodki in nameščena kapaciteta

Globalni trg za inženiring perovskitnih fotovoltačnih (PV) naprav je pripravljen na pomembno širitev med letoma 2025 in 2030, kar spodbujajo hitri napredki v znanosti o materialih, razširljivosti proizvodnje in naraščajoče povpraševanje po tehnologijah sončne energije z visoko učinkovitostjo. Glede na napovedi industrije se pričakuje, da bo sektor perovskitne PV dosegel letno rast (CAGR) presežno 30% v tem obdobju, kar bo preseglo tradicionalno silikonsko fotovoltaiko tako v smislu inovacij kot tudi penetracije trga.

Prihodki od perovskitnih PV naprav naj bi do leta 2030 presegli 2 milijardi dolarjev, saj se povečuje proizvodnja na komercialni ravni in nove aplikacije — kot so integrirane fotovoltaike v stavbah (BIPV), fleksibilni sončni paneli in tandem solarne celice — pridobivajo na veljavi. Ta rast temelji na potencialu tehnologije za nizke proizvodne stroške, lahkih oblikah in superiornih učinkovitostih pretvorbe energije, ki so že dosegle več kot 25% v laboratorijskih nastavitvah, kar poročajo National Renewable Energy Laboratory in Helmholtz-Zentrum Berlin.

Pričakuje se, da se bo nameščena kapaciteta perovskitnih sončnih modulov povečala s pilotnih izvedb v letu 2025 na več gigavatov (GW) do leta 2030. Pričakovane so zgodnje komercialne namestitve v regijah z močnimi politikami podpore in ustaljeno solarno infrastrukturo, kot sta Evropska unija in Kitajska ter nekatere trgovine v Severni Ameriki. Podjetja, kot sta Oxford PV in Saule Technologies, vodijo prehod od laboratorijskih prototipov do množične proizvodnje, z načrti za povečanje proizvodnih linij in širitev svoje globalne prisotnosti.

Trajektorija trga bo oblikovana s kontinuiranim napredkom v stabilnosti naprav, okoljski vzdržljivosti in razvoju perovskitnih formulacij brez svinca. Inovativna sodelovanja in javno-zasebna partnerstva, kot so tista, ki jih usklajuje Mednarodna agencija za energijo Photovoltaic Power Systems Programme (IEA PVPS), bodo pospešila prizadevanja za komercializacijo in standardizacijo. Posledično bo inženiring perovskitnih PV naprav postal temelj naslednje generacije sončne industrije, z robustnimi možnostmi rasti do leta 2030 in naprej.

Tehnološka slika: Perovskitni materiali, arhitekture naprav in mejniki učinkovitosti

Tehnološka slika inženiringa perovskitnih fotovoltačnih (PV) naprav v letu 2025 je zaznamovana s hitrimi napredki v znanosti o materialih, arhitekturah naprav in rekordnimi mejnikih učinkovitosti. Perovskitni materiali, opredeljeni s svojo kristalno strukturo ABX₃, so se pojavili kot vodilna razred polprevodnikov za sončne celice naslednje generacije zaradi svojih nastavljivih pasovnih širjav, visokih koeficientov absorpcije in sposobnosti obdelave v raztopini. Najbolj preučevani perovskiti so hibridni organsko-neorganski spojini svinčnega halida, kot je metilammonijev svinčev jodid (MAPbI₃), ki so pokazali izjemne optoelektronske lastnosti.

Arhitekture naprav so se znatno razvile, pri čemer dominirata dve osnovni konfiguraciji: mezoporna struktura in planarni heterojunction. Mezoporna arhitektura, sprva prilagojena iz barvno senzibiliziranih sončnih celic, vključuje ogrodje (običajno TiO₂) za povečanje ločevanja in transporta nabojev. Po drugi strani pa planarnih arhitektur, ki so lahko bodisi n-i-p bodisi p-i-n, ponujajo preprostejšo izdelavo in so bolj združljive z velikopovršinsko proizvodnjo. Inovacije v inženiringu vmesnikov, kot je uvedba samoranih monoplastov in pasivacijskih plasti, so še dodatno zmanjšale gube non-radiativne rekombinacije in izboljšale stabilnost naprav.

Mejniki učinkovitosti so bili poseben znak napredka perovskitne PV. V letu 2023 so certificirane enojne-junction perovskitne sončne celice presegle 26% učinkovitosti pretvorbe energije, kar se lahko primerja s tradicionalnimi silicijskimi celicami. Tandemske naprave, ki zložijo plasti perovskita на račun silicija ali drugih perovskitov, so dosegle še višje učinkovitosti — več kot 33% v laboratorijskih nastavitvah — tako da zajamejo širši spekter sončne svetlobe. Te rekorde spremljajo in preverjajo organizacije, kot so National Renewable Energy Laboratory in Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE.

Inovacije materialov ostajajo osrednja tema, z napori za zamenjavo toksičnega svinca s tinom ali drugimi kovinami ter za povečanje notranje stabilnosti proti vlagi, vročini in UV-sevanju. Podjetja, kot sta Oxford PV in Solaronix, so v ospredju pri povečevanju perovskitno-silikonskih tandemskih modulov za komercialno uporabo. Ko se področje premika proti letu 2025, se pričakuje, da bo združitev naprednih materialov, optimiziranih arhitektur naprav in razširljivih proizvodnih procesov pospešila komercializacijo perovskitnih PV tehnologij in potencieltno preoblikovala globalni trg sončne energije.

Konkurenčna analiza: Vodilni igralci, startupi in strateška partnerstva

Konkurenčno okolje inženiringa perovskitnih fotovoltačnih naprav v letu 2025 zaznamuje dinamično medsebojno delovanje med uveljavljenimi industrijskimi voditelji, inovativnimi startupi in naraščajočimi strateškimi partnerstvi. Glavni igralci, kot sta Oxford Photovoltaics Ltd in Saule Technologies, še naprej napredujejo k povečanju učinkovitosti in razširljivosti perovskitnih sončnih celic. Oxford Photovoltaics Ltd je naredil pomemben napredek pri komercializaciji perovskitnih naprav na siliciju, dosegel rekordno učinkovitost in se usmeril proti množični proizvodnji. Hkrati Saule Technologies osredotoča na fleksibilne, lahke perovskitne module, ki ciljajo na aplikacije v integrirani fotovoltaiki v stavbah (BIPV) in internetu stvari (IoT).

Startupi igrajo ključno vlogo pri potiskanju meja inženiringa perovskitnih naprav. Podjetja, kot sta Solaronix SA in GCL System Integration Technology Co., Ltd., raziskujejo nove materiale, razširljive proizvodne tehnike in nove arhitekture naprav. Ta podjetja pogosto sodelujejo z akademskimi institucijami in raziskovalnimi organizacijami, da bi pospešila inovacije in se lotila izzivov, kot so dolga stabilnost in toksičnost svinca.

Strateška partnerstva vse bolj oblikujejo potek sektorja. Na primer, Oxford Photovoltaics Ltd je sodeloval s Meyer Burger Technology AG, da bi integriral perovskitno tehnologijo v obstoječe proizvodne linije silicijevih sončnih celic, s ciljem izkoristiti uveljavljeno infrastrukturo za hitro vstop na trg. Podobno Saule Technologies sodeluje s podjetji iz gradbeništva in elektronike, da bi razvila prilagojene perovskitne rešitve za pametne stavbe in potrošniške naprave.

Industrijski konzorciji in javno-zasebna iniciativna, kot so tiste, ki jih vodi National Renewable Energy Laboratory (NREL) in Helmholtz-Zentrum Berlin, spodbujajo predkonkurenčno raziskovanje in prizadevanja za standardizacijo. Ta sodelovanja so ključna za reševanje tehničnih ovir, ustanavljanje meril zanesljivosti in olajšanje prehoda od prototipov v laboratoriju do komercialnih izdelkov.

Povzemamo lahko, da je konkurenčno okolje v inženiringu perovskitnih fotovoltačnih naprav oblikovano s kombinacijo uveljavljenih podjetij, agilen startupi in strateškimi zavezništvi, vsi delajo na premagovanju tehničnih ovir in odkritju komercialnega potenciala te transformativne solarne tehnologije.

Inovacije v proizvodnji: Razširljivost, znižanje stroškov in nadzor kakovosti

V preteklih letih smo bili priča pomembnim napredkom v proizvodnji perovskitnih fotovoltačnih (PV) naprav, osredotočenih na razširljivost, znižanje stroškov in nadzor kakovosti. Prehod z laboratorijsko obdelave na industrijsko proizvodnjo je ključni korak k komercializaciji perovskitnih sončnih celic. Eden najbolj obetavnih pristopov za razširljivo proizvodnjo je proces roll-to-roll (R2R), ki omogoča neprekinjeno nanoso perovskitnih plasti na fleksibilne podlage. Podjetja, kot so Oxford PV in Saule Technologies, so vodilne pri R2R in drugih razširljivih tehnologijah premazov, vključno s premazom s slot-die in premazom z lopatico, da bi učinkovito proizvajali velike-module.

Znižanje stroškov je še en ključni dejavnik v inženirstvu perovskitnih PV. Uporaba obilnih in nizkocenovnih surovin, v kombinaciji z obdelavo pri nizkih temperaturah, omogoča proizvodnjo perovskitnih naprav za fraction stroškov tradicionalnih silikonskih solarnih celic. Inovacije v formulaciji tinte in inženiringu topil so še dodatno zmanjšale odpadke materialov in izboljšale enotnost nanosa, kar prispeva k nižjim proizvodnim stroškom. Poleg tega integracija plasti perovskita z obstoječimi silicijevimi PV linijami (tandemske arhitekture) izkorišča uveljavljen proizvodni infrastrukturo, kot to dokazuje Meyer Burger Technology AG in Hanwha Solutions.

Nadzor kakovosti ostaja osrednji izziv, ko se perovskitne PV premikajo proti množični proizvodnji. Z zagotavljanjem enotnosti, zmanjševanja napak in dolge stabilnosti zahteva napredna orodja za nadzor in karakterizacijo v procesu. Tehnike, kot so slikanje fotoluminiscence v realnem času in detekcija napak na osnovi strojnega učenja, se uvajajo za odkrivanje in omilitev težav med izdelavo. Organizacije, kot je National Renewable Energy Laboratory (NREL), aktivno razvijajo protokole za pospešene teste staranja in ocene zanesljivosti, da zagotovi, da perovskitni moduli ustrezajo mednarodnim standardom.

Povzamemo lahko, da združitev razširljivih proizvodnih tehnik, stroškovno učinkovitih materialov in procesov ter robustnih sistemov nadzora kakovosti pospešuje pot proti komercialni uvedbi perovskitnih PV. Nadaljevanje sodelovanja med vodilnimi v industriji in raziskovalnimi institucijami se pričakuje, da bo še povečalo proizvedljivost in zanesljivost perovskitnih sončnih tehnologij v letu 2025 in naprej.

Segmenti aplikacij: Utilities, strehe, fleksibilne in tandem sončne celice

Inženiring perovskitnih fotovoltačnih naprav se je hitro razširil, kar omogoča prilagojene rešitve v več segmentih aplikacij. Čtiri glavne segmente — utilities, strehe, fleksibilne in tandem sončne celice — izkoriščajo edinstvene lastnosti perovskitnih materialov za reševanje specifičnih potreb trga in tehničnih izzivov.

Perovskitne sončne celice za utility se razvijajo za konkuriranje tradicionalnim silikonskim modulom na velikih sončnih farmah. Njihove visoke učinkovitosti pretvorbe energije in potencial za nizke stroške, razširljivo proizvodnjo jih naredijo privlačne za distribucijske namestitve. Vendar pa se inženirski napori osredotočajo na izboljšanje dolge stabilnosti in povečanje procesov izdelave, da bi zadovoljili stroge zahteve službenih namestitev. Podjetja, kot je Oxford PV, vodijo perovskitno-silikonske tandem modulove za ta segment, ki so usmerjeni v premagovanje mejnikov učinkovitosti konvencionalnih fotovoltaikov.

Aplikacije na strehah izkoriščajo lahke in nastavljive estetske lastnosti perovskita. Sposobnost nanašanja plasti perovskita na različne podlage omogoča integracijo v integrirane fotovoltaike v stavbah (BIPV), vključno s polprosojnimi paneli za okna in fasade. Inženirski izzivi na tem področju vključujejo zagotavljanje vzdržljivosti proti okoljskim obremenitvam ter optimizacijo zasnove modulov za delno senco in spremenljive kotu namestitve. Solaronix in drugi inovatorji raziskujejo te poti, da bi pripeljali perovskitno tehnologijo na stanovanjske in komercialne strehe.

Fleksibilne perovskitne sončne celice izkoriščajo združljivost materiala s plastičnimi in kovinskimi folijami, kar omogoča lahke, upogljive module. Ta segment cilja na prenosne elektronike, nosljive naprave in aplikacije brez omrežja, kjer tradicionalni trdi paneli niso primerni. Inženiring naprav se osredotoča na razvoj robustnih kapsulacijskih metod in fleksibilnih elektrod, da ohrani zmogljivost pod mehanskimi obremenitvami. Heliatek GmbH je med podjetji, ki napredujejo k fleksibilni organsko-perovskitni fotovoltaiki za te nove trge.

Tandem sončne celice združujejo plasti perovskita z uveljavljenimi fotovoltačnimi materiali, kot so silikon ali CIGS, da dosežejo višje učinkovitosti, zajemajoč širši spekter sončne svetlobe. Inženiring tandemskih arhitektur zahteva natančno kontroliranje vmesnikov plasti in usklajevanje pasovne širine. Sodelovalna prizadevanja National Renewable Energy Laboratory (NREL) in industrijskih partnerjev usmerjajo tandem perovskitno-silikonske celice proti komercialni izvedljivosti, že z rekordnimi učinkovitostmi, ki so jih dokazali v laboratorijskih nastavitvah.

Vsak segment aplikacij predstavlja edinstvene inženirske izzive in priložnosti, ki spodbujajo inovacije v materialih, arhitekturi naprav in proizvodnih procesih znotraj sektorja perovskitnih fotovoltaik.

Regulativno okolje in politike

Regulativno okolje in politik v inženiringu perovskitnih fotovoltačnih (PV) naprav v letu 2025 oblikujejo globalni napori k dekartelaciji, energetski varnosti in tehnološkemu napredku. Vlade in mednarodne organizacije vse bolj prepoznavajo potencial perovskitnih sončnih celic za pospeševanje prehoda na obnovljive vire energije zaradi njihove visoke učinkovitosti, nizkih stroškov proizvodnje in združljivosti s fleksibilnimi podlagami. Posledično se politika razvija za podporo raziskavam, komercializaciji in uvedbi perovskitnih PV tehnologij.

V Evropski uniji je Evropska komisija vključila perovskitne PV v svoje širše strategije za inovacije čiste energije, kot sta Evropski zeleni sporazum in raziskovalni program Horizon Europe. Te pobude zagotavljajo financiranje pilotnih projektov, podporo za širitev in regulativna navodila v zvezi z varnostnimi in okoljskimi standardi. EU prav tako dela na usklajevanju certifikacijskih in testnih protokolov za nove PV tehnologije, vključno s perovskiti, da bi olajšala vstop na trg in čezmejno trgovino.

V Združenih državah je Ministrstvo za energijo (DOE) prioritetno obravnavalo raziskave perovskita preko svojega Urada za tehnologije sončne energije, ki je lansiral pobude, kot je Nagrada za startup perovskita in financiranje sodelovalnih raziskovalnih centrov. DOE prav tako razvija smernice za pospešene teste dolge življenjske dobe in ocene vpliva na okolje, ki so ključne za bankabilnost in zavarljivost perovskitnih PV izdelkov.

Kitajska, kot pomemben igralec v globalni sončni industriji, aktivno podpira razvoj perovskitnih PV preko nacionalnih programov, ki jih vodi Ministrstvo za znanost in tehnologijo Ljudske republike Kitajske. Ti programi se osredotočajo na povečanje proizvodnje, izboljšanje stabilnosti naprav in vzpostavitev standardov za nadzor kakovosti. Kitajske regulativne agencije prav tako delajo na usklajevanju domačih standardov z mednarodnimi najboljšimi praksami, da bi povečale možnosti izvoza.

Globalno, organizacije, kot so Mednarodna agencija za energijo (IEA) in Mednarodna elektrotehniška komisija (IEC), olajšujejo razvoj tehničnih standardov in načrtov za perovskitne PV. Ta prizadevanja so usmerjena v reševanje izzivov, povezanih z dolgoročno stabilnostjo, toksičnostjo (zlasti vsebnostjo svinca) in upravljanjem ob koncu življenjske dobe, kar zagotavlja, da se lahko perovskitne tehnologije varno in trajnostno vključijo v energetski miks.

Na splošno je regulativno in politik okolje v letu 2025 vse bolj supportive do inženiringa perovskitnih PV naprav, z osredotočenostjo na spodbujanje inovacij, zagotavljanje varnosti in pospeševanje komercializacije, hkrati pa se lotevanje okoljskih in družbenih skrbi.

Izivi: Stabilnost, dolga življenjska doba in ovire za komercializacijo

Perovskitne fotovoltačne naprave so hitro napredovale v učinkovitosti, vendar se širša sprejetja soočajo z znatnimi izzivi, povezanimi s stabilnostjo, dolgo življenjsko dobo in komercializacijo. Eden od glavnih ovir je osnovna nestabilnost perovskitnih materialov, ko jih izpostavimo okoljskim dejavnikom, kot so vlaga, kisik, toplota in ultravijolična svetloba. Ti stresorji lahko povzročijo hitro degradacijo perovskitne plasti, kar privede do znatnega zmanjšanja delovanja naprave skozi čas. Prizadevanja za izboljšanje stabilnosti vključujejo razvoj kapsulacijskih tehnik in inženiring robustnejših perovskitnih sestavin, vendar pa dosego operativnih življenjskih dob, ki so primerljive z ustaljenimi silikonskimi fotovoltaiki, ostaja izziv.

Drug kritičen problem je kemijska in mehanska združljivost plasti perovskita z drugimi komponentami naprave. Medvmesne reakcije med perovskitom in plasti za transport nabojev lahko povzročijo migracijo ionov, fazno segregacijo ali oblikovanje centrov non-radiativne rekombinacije, kar zmanjšuje učinkovitost in trajnost naprave. Raziskovalci raziskujejo nove materiale za plasti transporta nabojev in strategije inženiringa vmesnikov, da bi omilili te učinke, vendar so razširljive, stroškovno učinkovite rešitve še vedno v razvoju.

Z vidika komercializacije uporaba svinca v večini formulacij perovskita z visoko učinkovitostjo sproža okoljske in regulativne skrbi. Medtem ko se preučujejo alternativni perovskiti brez svinca, ti običajno zaostajajo v učinkovitosti in stabilnosti. Poleg tega ponovljivost in razširljivost proizvodnje perovskitnih naprav predstavljata znatne izzive pri proizvodnji. Dosego enotnih, breznapak filmov na velikih površinah je težko, razlike v procesih pa lahko vodijo do neenotne kakovosti naprav. Vodilna podjetja, kot sta Oxford PV in Solaronix SA, aktivno delajo na pilotni proizvodnji in razširitvi, vendar prehod k množični proizvodnji zahteva dodatne inovacije v obdelavi materiala in nadzoru kakovosti.

Na koncu pomanjkanje standardiziranih testnih protokolov za perovskitne sončne celice otežuje oceno dolgotrajnega delovanja in zanesljivosti. Organizacije, kot je National Renewable Energy Laboratory, sodelujejo z industrijo in akademskimi institucijami pri razvoju konsenzusnih standardov, vendar je široka sprejemljivost še vedno v napredku. Premagovanje teh ovir je ključno za to, da perovskitne fotovoltaike uresničijo svoj potencial kot transformativna solarna tehnologija.

Trendi naložb in pokrajina financiranja

Pokrajina naložb v inženiring perovskitnih fotovoltačnih (PV) naprav v letu 2025 je zaznamovana z naraščanjem tako javnega kot privatnega financiranja, kar odraža hitri napredek tehnologije proti komercializaciji. Tvegani kapital in korporativne naložbe so se opazno povečale, kar je posledica obljube, da bodo perovskitne sončne celice zagotavljale višje učinkovitosti in nižje stroške proizvodnje v primerjavi s tradicionalno silikonsko fotovoltaiko. Velika energetska podjetja in tehnološki konglomerati, kot sta Compagnie de Saint-Gobain in Toshiba Corporation, so razširili svoje portfelje, da vključujejo startup podjetja in skupna vlaganja v perovskitne PV, da bi si zagotovili zgodnji dostop do tehnologij sončne energije naslednje generacije.

Vladna podpora ostaja ključna komponenta ekosistema financiranja. Evropska unija, preko pobud, kot je HORIZON Europe, in Urad za tehnologije sončne energije DOE ZDA, je dodelila znatna sredstva za pospeševanje raziskav, širjenja in pilotne proizvodnje perovskitnih modulov. Te pobude pogosto poudarjajo sodelovalne projekte med univerzami, raziskovalnimi inštituti in industrijo, kar spodbuja inovacije in zmanjšuje tveganja pri razvoju v zgodnji fazi.

Opazen trend v letu 2025 je pojav posebnih naložb v sklade in pospeševalnike perovskitnih PV, kot tisti, ki jih podpirajo EIT RawMaterials in EIT InnoEnergy. Ta podjetja zagotavljajo začetni kapital, tehnično mentorstvo in dostop do trgov, kar pomaga startupom premostiti vrzel med laboratorijskimi preboji in komercialno proizvodnjo. Poleg tega uveljavljeni proizvajalci sončne energije, kot je Hanwha Group in JinkoSolar Holding Co., Ltd., vlagajo v perovskitne-silikonske tandem tehnologije, kar kaže na zaupanje v hibridne arhitekture naprav.

Kljub optimističnemu okolju financiranja pa investitorji ostajajo pozorni na izzive, kot so dolgoročna stabilnost, razširljivost in regulativna odobritev. Procesi skrbnega pregleda se vse bolj osredotočajo na portfelje intelektualne lastnine, delovanje pilotnih linij in ocene življenjskega cikla. Ko se inženiring perovskitne PV razvija, se pričakuje, da se bo pokrajina financiranja še naprej raznolika, s povečanjem sodelovanja institucionalnih vlagateljev in strateških korporativnih partnerjev, ki si prizadevajo izkoristiti prelomni potencial tehnologije.

Prihodnji razgled: Prelomni potencial in analiza scenarijev do leta 2030

Prihodnji razgled za inženiring perovskitnih fotovoltačnih (PV) naprav je sicer obeležen s precejšnjim prelomnim potencialom in vrsto verjetnih scenarijev do leta 2030. Perovskitne sončne celice so hitro napredovale v učinkovitosti, razširljivosti in stabilnosti, kar jih postavlja kot transformativno tehnologijo v globalni energetski pokrajini. Njihove edinstvene lastnosti — kot so nastavljive pasovne širjav, procesabilnost v raztopini in združljivost z fleksibilnimi podlagami — omogočajo aplikacije, ki segajo onkraj tradicionalne silikonske fotovoltaike, vključno z integriranimi fotovoltaikami v stavbah (BIPV), lahkimi prenosnimi napajalnimi viri in tandem solarni moduli.

Do leta 2030 se lahko zgodijo številne različne stvari. V najbolj optimističnem primeru perovskitne PV dosežejo proizvodnjo na komercialni ravni s življenjskimi obdobji in zanesljivostjo, ki ustrezajo ali presegajo ustaljene silicijaste module. To bi bilo posledica prebojev v kapsulaciji, pasivaciji napak in okolju prijaznem upravljanju svinca, pa tudi razvoja robustnih dobavnih verig. Takšni napredki bi lahko omogočili perovskitno-silikonskim tandemskim modulom dosego učinkovitosti nad 30%, kar bi znatno znižalo stroške proizvodnje električne energije (LCOE) in pospešilo globalno sprejetje sončne energije. Vodeči raziskovalni inštituti in industrijski konzorciji, kot so National Renewable Energy Laboratory in imec, aktivno zasledujejo te cilje.

Zmerni scenarij pa predvideva, da perovskitne PV dosežejo nišne trge — kot so polprosojni moduli za okna ali lahki paneli za prevoz — medtem ko ongoing zanesljivost in toksičnost skrbi omejujejo njihovo široko uporabo. V tem primeru perovskitna tehnologija dopolnjuje silikon, namesto da bi ga zamenjala, z hibridnimi moduli in specializiranimi aplikacijami, ki spodbujajo postopno rast trga. Igralci v industriji, kot sta Oxford PV in Saule Technologies, že preizkušajo take izdelke.

Obratno pa pesimistični scenarij lahko pomeni, da regulativne ovire, stalni stabilnostni problemi ali zastoje v dobavnih verigah zadržujejo ali omejujejo komercializacijo. Okoljske skrbi, zlasti glede vsebnosti svinca, bi lahko spodbudile strožje predpise ali javni odpor, kar bi upočasnilo sprejem, razen če bi se uveljavile učinkovite reciklažne in ublažitvene strategije. Organizacije, kot je Mednarodna agencija za energijo, spremljajo ta razvoj in svetujejo o najboljših praksah.

Na splošno ostaja prelomni potencial inženiringa perovskitne PV visok, pri čemer je naslednjih pet let ključno za reševanje tehničnih in regulativnih izzivov. Pot do leta 2030 bo odvisna od usklajenih prizadevanj v raziskavah, industriji in politiki za odklepanje celotnega potenciala te sončne tehnologije naslednje generacije.

Viri in reference

• 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
• Ministry of Science and Technology of the People’s Republic of China
• International Energy Agency
• Toshiba Corporation
• HORIZON Europe
• EIT RawMaterials
• EIT InnoEnergy
• JinkoSolar Holding Co., Ltd.
• imec