Η απόδοση ξεπερνά το 30% & η ισχύς της μονάδας ξεπερνά τα 800 W: Η βιομηχανία φωτοβολταϊκών της Κίνας εισέρχεται στην «εποχή της σειράς»

Η τεχνολογική καινοτομία των φωτοβολταϊκών (PV) της Κίνας γνώρισε μια «περίοδο έκρηξης» το 2025: στα τέλη Οκτωβρίου, μια κοινή ερευνητική ομάδα από το Πανεπιστήμιο Nanjing και το Εθνικό Ινστιτούτο Καινοτομίας Αμυντικής Τεχνολογίας πέτυχε μια σημαντική ανακάλυψη στην απόδοση ηλιακών κυψελών σε συνδυασμό με Perovskite, φτάνοντας το 30,1% και σημειώνοντας νέο παγκόσμιο ρεκόρ.    Τρεις μήνες αργότερα, η Trina Solar ανακοίνωσε ότι η διαδοχική μονάδα περοβσκίτη-πυριτίου μεγάλου μεγέθους 210 mm είχε ξεπεράσει τα 800 W σε ισχύ, ξεκινώντας επίσημα τη διαδικασία εκβιομηχάνισης.    Αυτή η "διπλή σημαντική ανακάλυψη" - από τη βασική επιστημονική έρευνα έως τη βιομηχανική εφαρμογή - σηματοδοτεί τη μετάβαση της βιομηχανίας φωτοβολταϊκών της Κίνας από την "ηγετική σε κλίμακα" σε ένα νέο στάδιο "τεχνολογικής κυριαρχίας".

«Μικροσκοπική Επανάσταση» στα Εργαστήρια: Η τεχνολογία Terahertz λύνει τα σημεία συμφόρησης της αποτελεσματικότητας

«Παλιότερα εργαζόμασταν σαν να «αγγίζουμε έναν ελέφαντα με δεμένα μάτια», αλλά τώρα μπορούμε να παρατηρήσουμε ξεκάθαρα κάθε κίνηση των φορέων φορτίου», είπε η ομάδα με επικεφαλής τον Tan Hairen από το Πανεπιστήμιο Nanjing.    Στις 28 Οκτωβρίου, η ομάδα δημοσίευσε μια εργασία στο Nature αποκαλύπτοντας ότι, σε συνεργασία με την ομάδα του Chang Chao, ανέπτυξαν μια τεχνολογία ανίχνευσης ακτινοβολίας terahertz.    Αυτή η τεχνολογία επιτρέπει την ακριβή παρατήρηση σε επίπεδο picosecond της συμπεριφοράς του φορέα φορτίου μέσα στα υλικά περοβσκίτη - λαμβάνοντας το παρατσούκλι "PV μικροσκόπιο" στη βιομηχανία - και τελικά εντόπισε το βασικό εμπόδιο για τη βελτίωση της απόδοσης: απώλεια φορέα φορτίου στη διεπαφή μεταξύ του στρώματος απορρόφησης φωτός περοβσκίτη και του στρώματος μεταφοράς.

Για να αντιμετωπίσει αυτό το σημείο πόνου, η ομάδα σχεδίασε ένα δίπολο στρώμα παθητικοποίησης παρόμοιο με μια "λωρίδα μονής κατεύθυνσης" για να καθοδηγήσει την κατευθυντική μετανάστευση των φορέων φορτίου.    Πειραματικά δεδομένα έδειξαν ότι μετά τη βελτιστοποίηση, η κινητικότητα του φορέα φορτίου αυξήθηκε κατά 68% και το μήκος διάχυσης επεκτάθηκε κατά 30%.    Τελικά, η αποτελεσματικότητα της διαδοχικής κυψέλης εξολοκλήρου περοβσκίτη έφτασε το 30,1%, καθιστώντας την την πρώτη τεχνολογία του είδους της στον κόσμο που σπάει το όριο του 30%.    Αυτό το επίτευγμα έχει συμπεριληφθεί στους διεθνείς πίνακες απόδοσης ηλιακών κυψελών.    «Είναι σαν να εγκαθιστάς έναν «στροβιλσυμπιεστή» σε φωτοβολταϊκές κυψέλες, ο οποίος αναμένεται να μειώσει το ισοπεδωμένο κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας (LCOE) κατά άλλο 18%,» σχολίασε ο Wang Shijiang, Αναπληρωτής Γενικός Γραμματέας της China Photovoltaic Industry Association (CPIA).

"Scale Leap" σε εργαστήρια: Οι μονάδες 800W ανοίγουν την πόρτα στη βιομηχανοποίηση

Εάν οι εργαστηριακές ανακαλύψεις αντιπροσωπεύουν "πρόοδο που βασίζεται σε σημεία", ο τεχνολογικός μετασχηματισμός από τις επιχειρήσεις έχει επιτύχει "κάλυψη σε όλη την περιοχή".    Τον Μάρτιο, η Trina Solar ανακοίνωσε ότι η διαδοχική μονάδα περοβσκίτης-πυριτίου κανονικού μεγέθους 210 mm είχε φτάσει τα 808 W σε ισχύ, καθιστώντας το πρώτο βιομηχανικής ποιότητας προϊόν στον κόσμο που ξεπέρασε το όριο των 800 W.    Πίσω από αυτό το επίτευγμα κρύβεται μια δεκαετία προσπαθειών Ε&Α από την εταιρεία, με αποτέλεσμα 331 σχετικές πατέντες, καθώς και ένα σύστημα καινοτομίας βιομηχανίας-ακαδημαϊκής κοινότητας που ιδρύθηκε από κοινού με πανεπιστήμια, συμπεριλαμβανομένου του Πανεπιστημίου Nanjing.

«Ξεπεράσαμε 17 προκλήσεις διαδικασίας για να μετατρέψουμε τα εργαστηριακά δείγματα σε μονάδες μαζικής παραγωγής», αποκάλυψε ο Gao Jifan, Πρόεδρος της Trina Solar.    Η γραμμή μαζικής παραγωγής για αυτές τις μονάδες έχει εισέλθει στη φάση θέσης σε λειτουργία εξοπλισμού, με αναμενόμενη ισχύ 5 GW έως το 2026.

"Επιθετικό και αμυντικό παιχνίδι" στο Patent Wars: Οι οικολογικές ελλείψεις πρέπει να αντιμετωπιστούν για την τεχνολογική ηγεσία

Ενώ σημειώνονται τεχνολογικές ανακαλύψεις, η «αδυναμία» στη διάταξη των διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας γίνεται όλο και πιο εμφανής.    Η Λευκή Βίβλος για την πνευματική ιδιοκτησία της βιομηχανίας φωτοβολταϊκών που κυκλοφόρησε τον Απρίλιο δείχνει ότι η Κίνα αντιπροσωπεύει το 57% των παγκόσμιων αιτήσεων για διπλώματα ευρεσιτεχνίας φωτοβολταϊκών — με την επαρχία Jiangsu μόνο να καταγράφει 43.696 σετ διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας.    Ωστόσο, τα διπλώματα ευρεσιτεχνίας στο εξωτερικό αντιπροσωπεύουν λιγότερο από το 1/10 του συνόλου της Κίνας.    Το 2024, επτά από τους 10 κορυφαίους κατασκευαστές φωτοβολταϊκών μονάδων στον κόσμο συμμετείχαν σε διαφωνίες για διπλώματα ευρεσιτεχνίας, με αξιώσεις που ξεπερνούσαν το 1 δισεκατομμύριο γιουάν (περίπου 137 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ).

«Ένα στα τρία παγκόσμια διπλώματα ευρεσιτεχνίας TOPCon προέρχεται από το Jiangsu, αλλά το ποσοστό ομογενοποίησης υπερβαίνει το 40%,» επεσήμανε ο Fan Guoyuan, Γενικός Γραμματέας της Ένωσης Φωτοβολταϊκών Βιομηχανιών Jiangsu.    Σημείωσε ότι η τρέχουσα τεχνολογική καινοτομία αντιμετωπίζει ένα δίλημμα «εσωτερικού ανταγωνισμού ομογενοποίησης στην Κίνα, ενώ στερείται προστασίας στο εξωτερικό».    Σε απάντηση, ο κλάδος έχει δρομολογήσει αντίμετρα: επιχειρήσεις όπως η Longi Green Energy και η Trina Solar προωθούν την «Πρωτοβουλία Παγκόσμιου Δικτύου Ευρεσιτεχνιών» για τη δημιουργία ενός συνδυασμού «βασικών διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας + περιφερειακών διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας» στις ευρωπαϊκές και αμερικανικές αγορές.    Επιπλέον, πρόκειται να δρομολογηθεί μια κοινή κυβέρνηση-επιχειρήσεις "PV Patent Early Warning Platform", παρέχοντας στις επιχειρήσεις δικαστικές διαφορές σε πραγματικό χρόνο