Effektivitet overstiger 30 % & moduleffekt overstiger 800 W: Kinas PV-industri går ind i "Tandem-æraen"

Kinas solcelleteknologiske (PV) teknologiske innovation oplevede en "boom-periode" i 2025: i slutningen af ​​oktober opnåede et fælles forskerhold fra Nanjing University og National Innovation Institute of Defense Technology et gennembrud i total-perovskite tandem solcelleeffektivitet, nåede 30,1% og satte en ny global rekord.    Tre måneder senere annoncerede Trina Solar, at dets 210 mm store perovskite-silicium tandemmodul havde overskredet 800W i effekt, hvilket officielt satte gang i industrialiseringsprocessen.    Dette "dobbelte gennembrud" - fra grundlæggende videnskabelig forskning til industriel anvendelse - markerer, at Kinas PV-industri er på vej fra "førende i skala" til en ny fase af "teknologisk dominans".

"Mikroskopisk revolution" i laboratorier: Terahertz-teknologi løser effektivitetsflaskehalse

"Vi plejede at arbejde som at 'røre en elefant med bind for øjnene', men nu kan vi tydeligt observere enhver bevægelse af ladningsbærere," sagde teamet ledet af Tan Hairen fra Nanjing University.    Den 28. oktober offentliggjorde holdet et papir i Nature, der afslørede, at de i samarbejde med Chang Chaos team udviklede en terahertz-strålingsdetektionsteknologi.    Denne teknologi muliggør præcis observation af picosecond-niveau af ladningsbærerens adfærd inde i perovskitmaterialer - hvilket giver det kaldenavnet "PV-mikroskop" i industrien - og identificerede endelig den vigtigste hindring for effektivitetsforbedringer: ladningsbærertab ved grænsefladen mellem det perovskit-lysabsorberende lag og transportlaget.

For at løse dette smertepunkt designede holdet et dipolpassiveringslag svarende til en "envejsbane" for at guide den retningsbestemte migration af ladningsbærere.    Eksperimentelle data viste, at efter optimering steg ladningsbærerens mobilitet med 68 % og diffusionslængden forlænget med 30 %.    Til sidst nåede effektiviteten af ​​den all-perovskite tandemcelle 30,1%, hvilket gør den til den første teknologi af sin art i verden, der brød tærsklen på 30%.    Denne præstation er inkluderet i de internationale solcelleeffektivitetstabeller.    "Det er som at installere en 'turbolader' på PV-celler, hvilket forventes at reducere de udjævnede omkostninger ved elektricitet (LCOE) med yderligere 18 %," kommenterede Wang Shijiang, vicegeneralsekretær i China Photovoltaic Industry Association (CPIA).

"Skalaspring" i workshops: 800W-moduler åbner døren til industrialisering

Hvis laboratoriegennembrud repræsenterer "punktbaserede fremskridt", har virksomhedernes teknologiske transformation opnået "dækning over hele området".    I marts meddelte Trina Solar, at dets 210 mm standard-størrelse perovskite-silicium tandem-modul havde nået 808W i effekt, hvilket blev verdens første industrikvalitetsprodukt til at overskride tærsklen på 800W.    Bag denne præstation ligger et årti med R&D-indsats fra virksomhedens side, hvilket resulterede i 331 relaterede patenter, samt et industri-akademisk-forskningsinnovationssystem, der er etableret i samarbejde med universiteter, herunder Nanjing University.

"Vi overvandt 17 procesudfordringer for at transformere laboratorieprøver til masseproducerede moduler," afslørede Gao Jifan, formand for Trina Solar.    Masseproduktionslinjen for disse moduler er gået ind i udstyrsinddriftsfasen med en forventet kapacitet på 5GW i 2026.

"Offensivt og defensivt spil" i patentkrige: Økologiske mangler skal løses for teknologisk lederskab

Mens der sker teknologiske gennembrud, er "manglen" i patentlayout blevet stadig mere fremtrædende.    Hvidbogen om PV-industriens intellektuelle ejendomsret, der blev udgivet i april, viser, at Kina tegner sig for 57 % af de globale PV-patentansøgninger - hvor Jiangsu-provinsen alene registrerer 43.696 patentsæt.    Imidlertid udgør oversøiske patenter mindre end 1/10 af Kinas samlede antal.    I 2024 var syv ud af verdens 10 bedste producenter af PV-moduler involveret i patenttvister, med krav på over 1 milliard yuan (ca. 137 millioner amerikanske dollars).

"Et ud af tre globale TOPCon-patenter kommer fra Jiangsu, men homogeniseringsraten overstiger 40%," påpegede Fan Guoyuan, generalsekretær for Jiangsu Photovoltaic Industry Association.    Han bemærkede, at den nuværende teknologiske innovation står over for et dilemma med "intern homogeniseringskonkurrence i Kina, mens den mangler beskyttelse i udlandet".    Som reaktion herpå har industrien lanceret modforanstaltninger: Virksomheder som Longi Green Energy og Trina Solar promoverer "Global Patent Network Initiative" for at opbygge en kombination af "kernepatenter + perifere patenter" på europæiske og amerikanske markeder.    Derudover er en fælles regeringsvirksomheds "PV Patent Early Warning Platform" ved at blive lanceret, som giver virksomheder mulighed for real-time retssager.