Вы скоро не узнаете солнечные панели: аналитики предсказали, что произойдет в 2035 году

В последние годы совокупный среднегодовой темп роста мощностей по производству солнечных фотоэлектрических систем составил 31,8%, что более чем в 2 раза превышает темпы роста ветроэнергетики, составлявшие 14,2%, говорится на сайте аналитической компании IDTechEx.

Солнечные панели станут очень тонкими

Растет потребность в испытании новых материалов, поскольку традиционные кремниевые солнечные панели становятся все менее подходящими для современных приложений, а их ограничения по весу и эффективности создают препятствия для повсеместного внедрения.

Типичные кристаллические кремниевые элементы имеют относительно сложную структуру с несколькими слоями. Это делает их жесткими и тяжелыми, т.е., по сути, непригодными для использования в новых, легких приложениях, где солнечная энергия может быть полезна.

Технология тонкопленочных элементов предполагает нанесение тонких слоев фотоэлектрических материалов на подложку из желаемого материала, например, стекла, пластика или металла, толщиной от 5 до 500 нм. Эта исключительная тонкость обеспечивает гибкость модулей, открывая возможности для их разнообразного применения. В результате, прогнозируется, что тонкопленочные технологии, ранее не способные конкурировать с кремниевыми, получат более широкое распространение в следующем десятилетии.

По состоянию на 2025 год теллурид кадмия считается наиболее популярной из новых тонкопленочных технологий, однако перовскиты становятся все более популярным вариантом и, по прогнозам, займут значительную долю рынка к 2035 году.

Перовскит — перспективный материал для фотоэлементов

Перовскиты — это семейство материалов со специфической структурой, которые отличаются легкостью и гибкостью и могут использоваться наряду с кремнием для повышения его производительности. Их оптоэлектронная активность позволяет преобразовывать свет в электричество, а низкая стоимость синтеза и производства делает их привлекательным вариантом для использования на рынке. Эти качества дают возможность наносить фотоэлементы в виде тонкой пленки с помощью таких методов, как листовая технология на основе растворов, что создает возможность масштабируемого и автоматизированного производства.

Аналитики IDTechEx считают однопереходные перовскитные солнечные элементы хорошим вариантом для приложений с ограничениями по весу и необходимостью гибкости. Вертикальная интеграция зданий и интеллектуальная электроника с автономным питанием — два примера того, где тонкопленочные перовскитные солнечные панели могут быть полезны, заменив аккумуляторы, обладая возможностью самозарядки для простоты и удобства использования.

Тонкопленочные панели рассматриваются как один из вариантов для разработки гибких электронных устройств, однако оба решения находятся на стадии разработки. Полимерная инкапсуляция, вероятно, будет более простым процессом для перовскитных ячеек, поскольку их форм-факторы и требования к производительности аналогичны OLED-устройствам, для которых эти материалы уже доступны на рынке, делают вывод эксперты.