Tõhusus ületab 30% ja mooduli võimsus ületab 800 W: Hiina PV-tööstus siseneb tandemiajastusse

Hiina fotogalvaanilise (PV) tehnoloogilise innovatsiooni puhul oli 2025. aastal "buumiperiood": oktoobri lõpus saavutas Nanjingi ülikooli ja riikliku kaitsetehnoloogia innovatsiooniinstituudi ühine uurimisrühm läbimurde täisperovskiidist tandempäikesepatareide efektiivsuses, saavutades 30,1% ja püstitades uue ülemaailmse rekordi.    Kolm kuud hiljem teatas Trina Solar, et selle 210 mm suure perovskiit-räni tandemmooduli võimsus ületas 800 W, käivitades ametlikult industrialiseerimisprotsessi.    See "kahekordne läbimurre" - teaduslikest alusuuringutest kuni tööstusliku rakenduseni - näitab, et Hiina fotoelektritööstus on üleminekul "mastaabis juhtivalt" uuele "tehnoloogilise domineerimise" etapile.

"Mikroskoopiline revolutsioon" laborites: Terahertzi tehnoloogia lahendab tõhususe kitsaskohad

"Varem töötasime nii, nagu "puudutasime kinniseotud silmadega elevandit", kuid nüüd saame selgelt jälgida laengukandjate iga liikumist," ütles Tan Haireni Nanjingi ülikoolist juhitud meeskond.    28. oktoobril avaldas töörühm ajakirjas Nature artikli, milles selgus, et koostöös Chang Chao meeskonnaga töötasid nad välja terahertsi kiirguse tuvastamise tehnoloogia.    See tehnoloogia võimaldab pikosekundi tasemel täpselt jälgida laengukandjate käitumist perovskiitmaterjalides – pälvides sellele tööstuses hüüdnime "PV mikroskoop" – ja lõpuks tuvastas peamise takistuse tõhususe parandamisel: laengukandjate kadu perovskiitvalgust neelava kihi ja transpordikihi vahelisel liidesel.

Selle valupunkti lahendamiseks kavandas meeskond dipooli passivatsioonikihi, mis sarnaneb "ühesuunalise rajaga", et juhtida laengukandjate suunalist migratsiooni.    Katseandmed näitasid, et pärast optimeerimist suurenes laengukandja liikuvus 68% ja difusiooni pikkus pikenes 30%.    Lõpuks jõudis üleni perovskiidist tandemelemendi efektiivsus 30,1%-ni, mistõttu on see esimene omataoline tehnoloogia maailmas, mis ületab 30%-lise künnise.    See saavutus on kantud rahvusvahelistesse päikesepatareide tõhususe tabelitesse.    "See on nagu "turbolaaduri" paigaldamine PV-elementidele, mis eeldatavasti vähendab elektrienergia tasandatud maksumust (LCOE) veel 18% võrra," kommenteeris Hiina fotogalvaanilise tööstuse assotsiatsiooni (CPIA) peasekretäri asetäitja Wang Shijiang.

"Mastaabihüpe" töötubades: 800 W moodulid avavad ukse industrialiseerimisele

Kui laboratoorsed läbimurded kujutavad endast "punktipõhist progressi", siis ettevõtete tehnoloogiline ümberkujundamine on saavutanud "kogu piirkonna hõlmamise".    Märtsis teatas Trina Solar, et selle 210 mm standardsuuruses perovskiit-räni tandemmoodul on saavutanud 808 W võimsuse, saades maailma esimeseks tööstuslikuks tooteks, mis ületab 800 W künnise.    Selle saavutuse taga on ettevõtte kümneaastane teadus- ja arendustegevus, mille tulemuseks on 331 seotud patenti, ning tööstuse, akadeemiliste ringkondade ja teadusuuringute innovatsioonisüsteem, mis on loodud koostöös ülikoolidega, sealhulgas Nanjingi ülikooliga.

"Me ületasime 17 protsessi väljakutset, et muuta laboriproovid masstoodangu mooduliteks," selgitas Trina Solari esimees Gao Jifan.    Nende moodulite masstootmisliin on jõudnud seadmete kasutuselevõtu faasi, mille eeldatav võimsus on 2026. aastaks 5 GW.

"Ründav ja kaitsemäng" patendisõdades: ökoloogilised puudujäägid tuleb lahendada tehnoloogilise juhtimise jaoks

Samal ajal kui tehakse tehnoloogilisi läbimurdeid, on patendikujunduse "puudus" muutunud üha silmatorkavamaks.    Aprillis avaldatud fotoelektrilise tööstuse intellektuaalomandi valge raamat näitab, et Hiina moodustab 57% ülemaailmsetest fotoelektriliste patenditaotlustest – ainuüksi Jiangsu provints registreerib 43 696 patendikomplekti.    Siiski moodustavad välismaised patendid vähem kui 1/10 Hiina koguarvust.    2024. aastal olid seitse maailma kümnest parimast fotoelektriliste moodulite tootjast seotud patendivaidlustega, nõuded ületasid 1 miljardi jüaani (ligikaudu 137 miljonit USA dollarit).

"Üks kolmest ülemaailmsest TOPConi patendist pärineb Jiangsust, kuid homogeniseerimise määr ületab 40%, " märkis Jiangsu fotogalvaanilise tööstuse assotsiatsiooni peasekretär Fan Guoyuan.    Ta märkis, et praegune tehnoloogiline innovatsioon seisab silmitsi dilemmaga: "Hiinas sisemine homogeniseerimiskonkurents, samas kui puudub kaitse välismaal".    Vastuseks on tööstus käivitanud vastumeetmed: sellised ettevõtted nagu Longi Green Energy ja Trina Solar edendavad ülemaailmset patendivõrgustiku algatust, et luua Euroopa ja Ameerika turgudel kombinatsioon "põhipatentidest + välisseadmete patentidest".    Lisaks käivitatakse valitsuse ja ettevõtte ühine "PV Patent Early Warning Platform", mis pakub ettevõtetele reaalajas kohtuvaidlusi