Тандемная ячейка или тандемный модуль?
Аккумуляторная батарея Trojan T-875
На выставке Intersolar Europe в Мюнхене несколько компаний представили свои концепции высокоэффективных тандемных фотоэлектрических систем на основе перовскита. Ожидается, что первые модули будут доступны во второй половине года. Производители используют разные подходы.
Любой, кто прошёл по залам Intersolar Europe в Мюнхене с открытыми глазами, мог обнаружить, помимо стандартных модульных технологий, таких как Topcon и гетеропереход, двусторонние и с тыльными контактами, другие модули, которые не соответствуют мейнстриму и в настоящее время ждут прорыва. Особенно впечатляли цветные модули Megasol Morpho Color, которые были представлены не только в ярких блестящих цветах, но и в различных вариантах для крыш и фасадов. Швейцарский производитель также впервые представил свой новый белый солнечный модуль. По словам производителя, цветные модули могут выдавать до 94% мощности стандартных чёрных модулей.
Ожидается, что будущие тандемные модули будут набирать очки без потери производительности, но со значительным повышением эффективности. Прототипы от Oxford PV, Huasun, Microquanta, GCL и других компаний уже были представлены на выставке.
Компания Oxford PV уже прекратила производство перовскитовых тандемных модулей первого поколения и выпустит второе поколение во второй половине 2022 года. Ожидается, что эффективность модулей серии Centaur стандартного размера составит 25%. Согласно дорожной карте, в 2026 году будет выпущено третье поколение с эффективностью модулей 26%, сообщила журналу pv Лора Миранда Перес, директор по коммуникациям и устойчивому развитию. Ожидается, что гарантии на производительность модулей будут увеличиваться из года в год. На второе поколение уже распространяется 10-летняя гарантия, а на третье поколение планируется распространить 20-летнюю гарантию, — сказала Миранда Перес. Недавно компания объявила, что предоставила Trinasolar лицензию на коммерциализацию своей технологии на китайском рынке.
Компания Oxford PV использует тандемный подход на уровне ячеек. Симметричная базовая ячейка с гетеропереходом после пассивации покрывается слоями перовскита, а затем соединяется с другими ячейками. Интересно, что Oxford PV продолжает использовать неразделённые полноценные ячейки. В дополнение к серии Centaur появится серия Pegasus. Компания планирует совместно с партнёрами разрабатывать особенно высокопроизводительные модули для специальных применений, адаптируя их для таких областей, как космические путешествия, авиация, телекоммуникации и другие специализированные области.
Аналогичный подход на основе ячеек был продемонстрирован при представлении тандемного прототипа в Huasun. Начиная с 2026 года компания планирует выпустить модуль мощностью 800 Вт с тандемными ячейками с гетеропереходом. Многие детали не были раскрыты на презентации. Однако компания планирует «бесшовно» интегрировать этапы производства перовскита в производство ячеек с гетеропереходом. Низкотемпературные процессы будут иметь особенно низкий углеродный след. Долгосрочная цель — добиться эффективности работы клеток при массовом производстве более 30%.
Китайская компания Microquanta, впервые представленная на выставке Intersolar, использует другой подход. Модули, которые уже продаются в Китае и, как ожидается, теперь займут свою нишу на европейском рынке, представляют собой либо одиночные перовскитовые, либо тандемные модули. Одиночные модули имеют красноватый цвет и, будучи стекло-стеклянными, частично прозрачны. Их мощность составляет от 140 до 160 Вт на квадратный метр. Также доступна черепица с покрытием меньшей производительности.
В тандемном модуле тонкая плёнка перовскита расположена над слоем кремниевых ячеек модуля. И кремниевый, и перовскитовый слои также имеют собственные соединительные коробки, поскольку выходные параметры соответствующих слоёв сильно отличаются. Таким образом, для цепочки таких модулей требуются два инвертора: один для перовскита и один для кремниевых фотоэлементов, как объяснил Ян Чен, директор по развитию зарубежного бизнеса. Компания Microquanta уже управляет заводом по производству перовскита с годовой производительностью 100 МВт.
Компания GCL также представила в Мюнхене одиночный и тандемный модули с аналогичным подходом. Одиночный прототип имеет КПД 19,04% при размере 2 метра на 1 метр. Ожидается, что тандемный модуль будет иметь КПД 26,36% при том же размере. Компания GCL планирует выпустить модули на рынок в 2026 году и работает, в частности, над тем, чтобы два разъёма можно было подключить к инвертору с двумя MPPT.
Таким образом, гонка за тандемными модулями началась, и помимо вопроса о том, кто сможет быстрее всего обеспечить максимальную мощность, возникает также вопрос о лучшем пути к цели.