Effektivitet overgår 30 % og moduleffekt overstiger 800 W: Kinas PV-industri går inn i "Tandem-æraen"

Kinas solcelleteknologiske (PV) teknologiske innovasjon var vitne til en "boomperiode" i 2025: i slutten av oktober oppnådde et felles forskerteam fra Nanjing University og National Innovation Institute of Defense Technology et gjennombrudd i full-perovskite tandem solcelleeffektivitet, og nådde 30,1 % og satte en ny global rekord.    Tre måneder senere kunngjorde Trina Solar at dens 210 mm store perovskitt-silisium-tandemmodul hadde overskredet 800W i kraft, og offisielt startet industrialiseringsprosessen.    Dette "doble gjennombruddet" - fra grunnleggende vitenskapelig forskning til industriell anvendelse - markerer at Kinas PV-industri går over fra "ledende i skala" til et nytt stadium av "teknologisk dominans".

"Mikroskopisk revolusjon" i laboratorier: Terahertz-teknologi løser effektivitetsflaskehalser

«Vi pleide å jobbe som å «ta på en elefant med bind for øynene», men nå kan vi tydelig observere hver bevegelse av ladningsbærere», sa teamet ledet av Tan Hairen fra Nanjing University.    Den 28. oktober publiserte teamet en artikkel i Nature som avslører at de i samarbeid med Chang Chaos team utviklet en terahertz-strålingsdeteksjonsteknologi.    Denne teknologien muliggjør nøyaktig observasjon på pikosekundnivå av ladningsbærerens oppførsel inne i perovskittmaterialer – og gir det kallenavnet "PV-mikroskop" i industrien – og identifiserte til slutt nøkkelhindringen for effektivitetsforbedring: tap av ladningsbærer i grensesnittet mellom det perovskitt-lysabsorberende laget og transportlaget.

For å adressere dette smertepunktet designet teamet et dipolpassiveringslag som ligner på en "enveis kjørefelt" for å veilede den retningsbestemte migrasjonen av ladningsbærere.    Eksperimentelle data viste at etter optimalisering økte ladningsbærerens mobilitet med 68 % og diffusjonslengden utvidet med 30 %.    Til slutt nådde effektiviteten til hel-perovskitt-tandemcellen 30,1 %, noe som gjør den til den første teknologien i sitt slag i verden som bryter 30 %-terskelen.    Denne prestasjonen er inkludert i de internasjonale solcelleeffektivitetstabellene.    «Det er som å installere en «turbolader» på PV-celler, som forventes å redusere den utjevnede kostnaden for elektrisitet (LCOE) med ytterligere 18 %,» kommenterte Wang Shijiang, visegeneralsekretær i China Photovoltaic Industry Association (CPIA).

"Skalasprang" i workshops: 800W-moduler åpner døren til industrialisering

For å adressere dette smertepunktet designet teamet et dipolpassiveringslag som ligner på en "enveis kjørefelt" for å veilede den retningsbestemte migrasjonen av ladningsbærere.    Eksperimentelle data viste at etter optimalisering økte ladningsbærerens mobilitet med 68 % og diffusjonslengden utvidet med 30 %.    Til slutt nådde effektiviteten til hel-perovskitt-tandemcellen 30,1 %, noe som gjør den til den første teknologien i sitt slag i verden som bryter 30 %-terskelen.    Denne prestasjonen er inkludert i de internasjonale solcelleeffektivitetstabellene.    «Det er som å installere en «turbolader» på PV-celler, som forventes å redusere den utjevnede kostnaden for elektrisitet (LCOE) med ytterligere 18 %,» kommenterte Wang Shijiang, visegeneralsekretær i China Photovoltaic Industry Association (CPIA).

"Vi overvant 17 prosessutfordringer for å transformere laboratorieprøver til masseproduserte moduler," avslørte Gao Jifan, styreleder i Trina Solar.    Masseproduksjonslinjen for disse modulene har gått inn i utstyrsdriftsfasen, med en forventet kapasitet på 5GW innen 2026.

"Offensivt og defensivt spill" i Patent Wars: Økologiske mangler må adresseres for teknologisk lederskap

Mens teknologiske gjennombrudd gjøres, har «mangelen» i patentlayout blitt stadig mer fremtredende.    White Paper on PV Industry Intellectual Property utgitt i april viser at Kina står for 57 % av globale PV-patentsøknader – med Jiangsu-provinsen alene som registrerer 43 696 patentsett.    Imidlertid utgjør utenlandske patenter mindre enn 1/10 av Kinas totale.    I 2024 var syv av verdens 10 beste PV-modulprodusenter involvert i patenttvister, med krav på over 1 milliard yuan (omtrent 137 millioner amerikanske dollar).

"En av tre globale TOPCon-patenter kommer fra Jiangsu, men homogeniseringsgraden overstiger 40 %," påpekte Fan Guoyuan, generalsekretær i Jiangsu Photovoltaic Industry Association.    Han bemerket at den nåværende teknologiske innovasjonen står overfor et dilemma med "intern homogeniseringskonkurranse i Kina, mens den mangler beskyttelse i utlandet".    Som svar har industrien lansert mottiltak: bedrifter som Longi Green Energy og Trina Solar fremmer "Global Patent Network Initiative" for å bygge en kombinasjon av "kjernepatenter + perifere patenter" i europeiske og amerikanske markeder.    I tillegg er en felles "PV Patent Early Warning Platform" i ferd med å bli lansert, som gir bedrifter sanntids rettssaker.