Eficiența modulului solar ar putea depăși 35% până în 2050

O echipă internațională de cercetare din cadrul unor instituții și companii de top din domeniul fotovoltaic solar a identificat cele mai importante tendințe de cercetare și dezvoltare pentru ceea ce numește noua era a fotovoltaicului multi-terawați.

Membrii grupului au făcut parte cu toții din cel de-al 4-lea Workshop Terawatt, unul dintr-o serie de workshop-uri internaționale PV la nivel înalt conduse de Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE (Fraunhofer ISE) din Germania, Laboratorul Național al Munților Stâncoși al Departamentului de Energie din SUA și Advanced Industrial Science and Technology (AIST din Japonia).

În noua lor lucrare, „Învățare istorică și viitoare pentru noua eră a fotovoltaicii multi-teravați”, publicată recent în Nature Energy, grupul prezice îmbunătățiri continue ale prețului, performanței și fiabilității PV, alături de o atenție sporită acordată utilizării resurselor, emisiilor și reciclarii în proiectele și producția viitoare.

„Eficiența modulelor solare poate depăși 35% prin structuri tandem până în 2050”, a declarat Andreas Bett, directorul Fraunhofer ISE, într-un interviu acordat revistei pv. El a adăugat că eficiența celulelor ar putea depăși 36%, cu pierderi mai mici de celule-la-module decât în ​​prezent. „Până la sfârșitul primei jumătate a acestui secol, prețurile modulelor solare ar putea scădea cu un factor de doi.”

Bett a spus că atât eficiența mai mare, cât și costurile mai mici vor fi esențiale pentru tranziția energetică, dar el vede eficiența ca fiind factorul mai important. „Eficiență mai mare înseamnă că sunt necesare mai puține materiale și mai puțin teren pentru instalațiile fotovoltaice, ceea ce îmbunătățește durabilitatea și reduce costurile generale ale sistemului”, a spus el, adăugând că durata de viață a modulelor solare se va extinde „cu siguranță” peste 40 de ani.

Cercetătorii au subliniat că industria fotovoltaică a depășit în mod constant proiecțiile anterioare pentru costul modulelor, performanța și integrarea. Sunt așteptate inovații în arhitecturi și producție în tandem pentru tehnologiile fotovoltaice, cum ar fi siliciul cristalin (c-Si), telurura de cadmiu (CdTe) și cupru, indiu, galiu și diseleniură (CIGS) ar putea și ar trebui să permită noilor jucători să intre pe piață, creând un lanț de aprovizionare cu celule și module mai diversificat la nivel global.

Ei au explicat, de asemenea, că noile tehnologii fotovoltaice în tandem vor trebui să definească clar performanța, să asigure o producție previzibilă de energie, să detecteze defecțiunile timpurii și să gestioneze riscurile de degradare necunoscute, ultima fiind o provocare și pentru modulele actuale de Si și esențială pentru tehnologiile emergente bazate pe-perovskit.

Studiul proiectează că capacitatea globală de producție solară ar putea atinge aproximativ 3 TW până în 2050 și subliniază că învățarea bazată pe durabilitate-a redus deja costurile și va fi din ce în ce mai vitală pentru industria fotovoltaică pentru a asigura resursele necesare creșterii viitoare.

„Subiectele pentru viitoarele întâlniri ale comunității fotovoltaice, cum ar fi cel de-al 4-lea Workshop Terawatt, care a informat această Perspectivă, se pot trece la abordarea nevoilor sistemului și al-utilizatorilor finali”, au concluzionat oamenii de știință. „Investițiile, producția și adoptarea de astăzi vor plăti dividende transformatoare la nivel global mâine în ceea ce privește creșterea economică, productivitatea, crearea de locuri de muncă și reducerea poluării și a sărăciei.”

Grupul de cercetare a inclus oameni de știință de la Forschungszentrum Jülich GmbH din Germania, producătorul japonez de sticlă solară AGC Inc, Universitatea LUT din Finlanda, Institutul Yangtze pentru Tehnologie Solară din China, specialistul britanic în perovskite solar Oxford Photovoltaics Ltd, producătorul chinez de module Trina Solar, Centrul Solar KAUST din Arabia Saudită, Universitatea de Știință și Tehnologie Regele Abdullah (KAUST) din Australia de Sud (KAUST), Universitatea New South Wales (KAUST) din Australia. Printre altele, producătorul de film subțire-First Solar, Institutul Național de Știință și Tehnologie Industrială Avansată din Japonia (NEDO) și producătorul fotovoltaic Maxeon-din Singapore.