Fotowoltaika w Europie przeżywa „boom” według Fraunhofer ISE

Agencja badawcza dołącza do hiszpańskiego projektu 5GW PV. Naukowcy z ISE osiągają rekordową 26% sprawność dla obustronnego ogniwa słonecznego.

Fotowoltaika głównym filarem transformacji energetycznej

Obok energii wiatrowej, fotowoltaika jest głównym filarem transformacji energetycznej. Podczas gdy Niemcy i ogólnie Europa nadal przodują w zakresie badań i rozwoju ogniw i modułów słonecznych, w ciągu ostatnich dziesięciu lat nastąpiło przeniesienie produkcji do Azji. 

W związku z tym Europa ryzykowała utratę suwerenności technologicznej i niezależności. Tendencja ta zaczyna się jednak odwracać. Jednym z powodów jest wzrost udziału kosztów transportu w cenie importowanych modułów. Innym jest fakt, że nabywcy przywiązują obecnie większą wagę do kryteriów zrównoważonej produkcji.

Produkcja fotowoltaiczna

Produkcja regionalna stała się przystępna cenowo. W Hiszpanii początkujące przedsiębiorstwo o nazwie Greenland rozpoczęło budowę wysoce zautomatyzowanej linii produkcyjnej fotowoltaiki o wydajności 5 GW rocznie.

Firma stosuje strategię integracji pionowej, co oznacza, że obejmuje ona cały łańcuch tworzenia wartości, od surowca, poprzez płytki, ogniwa słoneczne, aż po moduły słoneczne. Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems (ISE) zapewnia konsultacje dla projektu.

Wyniki badań fotowoltaicznych

Innym istotnym wnioskiem z badania było to, że obecnie niskie koszty produkcji, wynoszące mniej niż 20 eurocentów za wat szczytowy, oznaczają, że udział kosztów transportu modułów i komponentów wynosi obecnie prawie 10%. Pokazuje to, że lokalna produkcja rynku docelowego i lokalny łańcuch tworzenia wartości są niezbędne, aby europejska produkcja fotowoltaiczna stała się opłacalna i niezależna od importu.

Rekordowa sprawność dwustronnego ogniwa słonecznego

Naukowcy kierowani przez dr Armina Richtera z Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems (ISE) osiągnęli rekordową sprawność konwersji 26 % dla obustronnie stykających się krzemowych ogniw słonecznych.

Praca ta została opisana w artykule Nature Energy. Richter wyjaśnił w nim strukturę rekordowego ogniwa i przedstawił podstawowe aspekty konstrukcyjne prowadzące do uzyskania jeszcze wyższej sprawności. Kluczem do sukcesu było zaprojektowanie powierzchni tylnej strony ogniwa jako pełnopowierzchniowego styku pasywującego, zbierającego nośniki ładunku.

Dotychczas rekordowe sprawności na poziomie około 26% były ograniczone do ogniw słonecznych z metalowymi kontaktami z tyłu, tzw. ogniw IBC (Interdigitated Back Contact). Ogniwa słoneczne z obustronnym kontaktem stały się jednak standardem przemysłowym i ze względu na mniejszą złożoność stały się preferowanym wyborem w produkcji przemysłowej.

Podstawą rekordowego ogniwa jest technologia TOPCon (Tunnel Oxide Passivating Contact). Technologia ta, opracowana w Fraunhofer ISE, łączy w sobie zalety bardzo niskich strat rekombinacji powierzchniowej z efektywnym transportem nośników ładunku.