פוטו וולטאיקה של פרובסקיט הלידי בשנת 2025: שחרור יעילות פורצת דרך והרחבת שוק. חקרו כיצד טכנולוגיית סולארית זו משנה את נוף האנרגיה המתחדשת בעונות החמש הבאות.
- סיכום מנהלים: תמצוגת שוק 2025 ומסקנות עיקריות
- סקירה טכנולוגית: יסודות הפוטו וולטאיקה של פרובסקיט הלידי
- ה breakthroughs האחרונים: יעילות, יציבות וקשיחות ב-2024–2025
- נוף תחרותי: חברות מובילות ובריתות תעשייתיות
- חידושים בייצור: אסטרטגיות להפחתת עלויות וייצור המוני
- גודל השוק & תחזיות (2025–2030): CAGR, הכנסות ויכולת מותקנת
- קטעי יישום: סוללות ברמת תועלת, מגזר המגורים ויישומים חדשים
- סביבה רגולטורית וסטנדרטים תעשייתיים
- אתגרים: יציבות חומרים, רעילות, וסיכוני שרשרת אספקה
- תחזית לעתיד: מפת דרכים להCommercialization והשפעה ארוכת טווח
- מקורות והפניות
סיכום מנהלים: תמצוגת שוק 2025 ומסקנות עיקריות
פוטו וולטאיקה של פרובסקיט הלידי צפויה להניע שיפורים משמעותיים בשנת 2025, כלומר אחרי עשור של תוספות מהירות ביעילות וצמיחה של עניין מסחרי. נכון לשנת 2025, סוללות סולאריות של פרובסקיט בקנה מידה מעבדתי השיגו יעילות המרה מוסמכת מעל 26%, הממרעה בין טכנולוגיות מבוססות סיליקון מסורתיות ולעיתים אף עוברות עליהן. המגזר מאופיין בנוף דינמי של חברות הזנק, יצרני סולאריים מבוססים ושותפויות מחקר, כולם מתחרים להתמודד עם אתגרים קיימים של יציבות, גידול וכמות עופרת.
שחקני תעשייה מרכזיים כגון Oxford PV ו-Hanwha Solutions מובילים את המסחר של מודולים פרובסקיט-סיליקון, כאשר קווי ייצור פיילוט פועלים ומשלוחים מסחריים ראשוניים צפויים במהלך השנה. Oxford PV, חברה שהוקמה מאוניברסיטת אוקספורד, הודיעה על תכניות להרחבת מתקן בברנדנבורג, גרמניה, תוך מטרה להשיג יעילות מודולים מעל 25% ולשאוף לייצור בקנה מידה של גיגוואט בטווח הקרוב. במקביל, Hanwha Solutions, יצרן סולארי עולמי מרכזי, משקיע במו"פ של פרובסקיט ובשותפויות לשילוב טכנולוגיית צמד במפת המוצרים שלו.
באזור אסיה, חברות כמו TCL ו-GCL Technology מפתחות פעילויות ייצור פרובסקיט, מנצלות את המומחיות שלהן בחומרים ליישומים בפנלים ותצוגות סולאריות. חברות אלה צפויות לשחק תפקיד מרכזי בהגדלת היצור והורדת עלויות, במיוחד כאשר התעשייה מתקדמת לכיוונים של ציפויים גדולים והרול טו רול.
תמונת השוק בשנת 2025 מצביעה על כך שפוטו וולטאיקה של פרובסקיט נשארת מגזר קטן אך צומח במהירות בשוק הסולארי הגלובלי, עם רוב ההתקנות בפרויקטים ניסיוניים, התקנות פיילוט ויישומים מיוחדים כמו פוטו וולטאיקה משולבת בבניין (BIPV) וייצור כוח נייד. עם זאת, התחזית לשנים הבאות אופטימית: מפת דרכים בתעשייה ציפתה שמודולים מסחריים של פרובסקיט יושגו יאריכו חיים של 20 שנה או יותר, עם עלויות חשמל בהספקים (LCOE) תחרותיות לעומת טכנולוגיות מייסדות.
מסקנות עיקריות לשנת 2025 כוללות: (1) פרובסקיט-סיליקון זוגות נמצאים על סף תחרותיות מסחרית, (2) יצרנים מרכזיים משקיעים בהגברה לפיתוח שרשרת אספקה, (3) שיקולים רגולטוריים וסביבתיים, במיוחד בתחום ניהול העופרת, מעצבים את העיצוב של מוצרים ואת אסטרטגיות הכניסה לשוק. העתיד של המגזר תלוי בהתקדמות מתמשכת בעמידות, הסמכה וייצור המוני, עם פוטנציאל לשנות את נוף הענף הסולארי עד סוף שנות ה-2020.
סקירה טכנולוגית: יסודות הפוטו וולטאיקה של פרובסקיט הלידי
פוטו וולטאיקה של פרובסקיט הלידי מייצגת קטגוריה מתקדמת במהירות של טכנולוגיית תאי שמש, המאופיינת במבנה גבישי ייחודי ובתכונות אופטי-אלקטרוניות יוצאות דופן. המונח "פרובסקיט" מתייחס למשפחה של חומרים עם הנוסחה הכללית ABX3, היכן ש-'A' הוא קטיוני חד ערכי (כמו מתיל אמוניום, פורממידיניום, או קסיום), 'B' הוא קטיוני מתכת דו ערכיים (בדרך כלל עופרת או עופרת), ו-'X' הוא אניון הלידי (כלוריד, ברומיד או יודיד). מבנה זה מקנה שילוב של ספיגת אור חזקה, אורכי דיפוזיה ארוכים והגבלים טונביליים, מה שהופך את הפרובסקיטים הלידיים לאטרקטיביים ביותר ליישומי פוטו וולטאיקה.
מאז שהוצגו לשדה תאי השמש בשנת 2009, התקנים פרובסקיטיים הלידיים חוו עלייה מטאורית ביעילות המרה (PCE), אשר כעת חורגת מ-26% בתאי מעבדה חד-חלקיים נכון לשנת 2025. ביצועים אלו מתקרבים לאלה של פוטוולטאיקה קונבנציונאלית מסיליקון גבישי, השולטים בשוק העולמי. ההתקדמות המהירה מועטה להתקדמות בחומרים, הנדסת ממשק וטכניקות הפקדה בקנה מידה. במיוחד, אדריכלות צמד — שם שכבות הפרובסקיט מוערמות על סיליקון או על מוליכים למחצה אחרים — הפגינה יעילויות מוסמכות מעל 33%, ועוברת את גבול התיאוריה של תאי סיליקון חד-חלקיים.
שחקני תעשייה חשובים فعالים בהגדלת טכנולוגיית פוטו וולטאיקה של פרובסקיט. Oxford Photovoltaics, חברה בריטית-גרמנית, היא מובילה בתאי סיליקון-פרובסקיט והודיעה על תכניות לייצור בקנה מידה מסחרי באירופה. Meyer Burger Technology AG, יצרן שוויצרי, גם הוא משקיע במודולים פרובסקיט-סיליקון, והוא מנצל את המומחיות שלו בייצור סולארי באפקטיביות גבוהה. באסיה, TCL וחברת הבת שלה TCL Zhonghuan Renewable Energy Technology מפתחים טכנולוגיות פרובסקיט וצמד ומקווים לשלב אותם בייצור המוני. חברות אלה משתפות פעולה עם מכוני מחקר וספקי ציוד כדי להתייחס לאתגרים ביציבות, בגידול ובביטחון סביבתי.
האתגר הבסיסי לפוטו וולטאיקה של פרובסקיט הלידי נשאר יציבות תפעוליות ארוכת טווח, בפרט בתנאים אמיתיים של חום, לחות וחשיפה ל-UV. התקדמות אחרונה באסטרטגיות אריזת המתקן, הנדסת הרכב ופסיבציה של ממשק שיפרה משמעותית את חיי המתקנים, כאשר דגמים מסוימים מציגים עכשיו פעולה יציבה במשך מעל 2,000 שעות תחת ניסויים מואצים. מפת הדרכים של התעשייה עבור 2025 ואילך מתמקדת בהארכת חיי הפעולה, בהפחתת תוכן העופרת או בפיתוח חלופות חינם מעופרת, ובהשגת ייצור חסכוני ובקצב גבוה.
בהביט קדימה, התחזית עבור פוטו וולטאיקה של פרובסקיט הלידי היא מבטיחה ביותר. עם התקדמות מתמשכת במדע החומרים ובייצור, פריסה מסחרית של מודולי פרובסקיט — במיוחד בקונפיגורציות צמד — צפויה להאיץ בעשורים הקרובים, עם פוטנציאל לעצב מחדש את הנוף הסולארי הגלובלי.
ה breakthroughs האחרונים: יעילות, יציבות וקשיחות ב-2024–2025
פוטו וולטאיקה של פרובסקיט הלידי המשיכה את התפתחותה המהירה ב-2024–2025, עם breakthroughs משמעותיים ביעילות, יציבות וקשיחות. התחום ראה עלייה בפעילות אקדמית ותעשייתית, כשסוללות סולאריות פרובסקיט (PSC) מתקרבות אל הכדאיות המסחרית. בשנת 2024, קבוצות מחקר וחברות דיווחו על יעילות המרה מוסמכת (PCE) שעולה על 26% עבור תאים פרובסקיטיים חד-חלקיים, מתמודדות עם טכנולוגיות פוטו וולטאיקה מסורתיות. אדריכלות של צמד — במיוחד זוגות פרובסקיט-סיליקון — עברו את ה-30% של יעילות בסביבות מעבדתיות, עם מודולים מקרוב למקום הזה בקנה מידה קטן.
מוקד מרכזי ב-2024–2025 היה על יציבות תפעולית, שהייתה האתגר העיקרי עבור מכשירי פרובסקיט. התקדמות אחרונה בהנדסת הרכב, פסיבציה של ממשק ואריזת המתקן אפשרה למכשירים לשמור על יותר מ-90% מהיעילות המקורית לאחר 2,000 שעות של פעולה רצופה בתנאי בדיקה סטנדרטיים. בולט במיוחד, חברות כמו Oxford PV הדגימו מודולים פרובסקיט-על-סיליקון עם יציבות גבוהה בחוץ, המכוונים לחיים تجارية שעולים על 25 שנים. Oxford PV גם הודיעה על עליית כושר הייצור שלה בגרמניה, ושואפת להשיק את מודולי צמד פרובסקיט-סיליקון המסחריים הראשונים לשוק בשנת 2025.
קשיחות נשארת נושא מרכזי, כאשר שחקני תעשייה משקיעים בתהליכי רול-טו-רול וציפוי סלוט-דיי כדי לאפשר ייצור מודולים באלפים גדולים. First Solar, מובילה עולמית בפוטו וולטאיקה דקה, מעלה עניין בטכנולוגיית הפרובסקיט, חוקרת קונספטים של צמד היברידי ושיתופי ייצור. במקביל, Hanwha Solutions וJinkoSolar — שניים מהיצרנים הסולאריים הגדולים בעולם — החלו בשיתופי פעולה מחקריים וקווי פיילוט עבור מודuli מבוססי פרובסקיט, במטרה לשלב את התאים מהדורות הבאים בפורטפוליו המוצרים שלהם בעשורים הקרובים.
בהביט קדימה, התחזית עבור פוטו וולטאיקה של פרובסקיט בשנת 2025 ואילך היא אופטימית. ההתכנסות של יעילות גבוהה, יציבות משופרת וייצור בקנה מידה צפויים להניע את גל המוצרים המסחריים הראשון של פרובסקיט. אנליסטים בתעשייה צופים כי מודולי פרובסקיט-סיליקון ייכנסו לשווקים מיוחדים — כמו פוטו וולטאיקה משולבת בבניין ויישומים יקרי ערך של גגות — לפני שיתפסו שימוש כללי. המשך ההשקעה מהיצרנים המובילים וכניסת חברות פרובסקיט מתחילות צפויות לזרז את נתיב הטכנולוגיה לפריסה מרכזית.
נוף תחרותי: חברות מובילות ובריתות תעשייתיות
הנוף התחרותי עבור פוטו וולטאיקה של פרובסקיט הלידי בשנת 2025 מאופיין בתמהיל דינמי של יצרני פוטו וולטאיקה מבוססים, חברות הזנק חדשניות ובריתות בין-תעשיתיות. כאשר טכנולוגיה זו מתקרבת לכדאיות מסחרית, מספר חברות ממקמות את עצמן בחזית של מגזר צומח זה, מנצלות תהליכים פטנטים, שותפויות אסטרטגיות וייצור בקנה מידה קטן כדי לזכות בחלק השוק המוקדם.
בין השחקנים המובילים נמצא Oxford PV, חברה בריטית המוכרת בזכות העבודה המתקדמת שלה בתאי סולאריים בצמד סיליקון-פרובסקיט. בשנת 2023, Oxford PV הודיעה על השקת קו ייצור נפחי הראשון שלה בגרמניה, המכוון לשלוח מודולים מסחריים בשנת 2024 ו-2025. הטכנולוגיה שלה הראתה יעילות מוסמכת מעל 28%, והחברה הקימה שותפויות עם יצרני תאי סיליקון מובילים כדי להאיץ את הכניסה לשוק.
מתחרה מרכזי נוסף הוא Meyer Burger Technology AG, יצרן ציוד פוטו וולטאי שוויצרי. Meyer Burger השקיעה במו"פ של פרובסקיט ומשתפת פעולה עם שותפים אקדמיים ותעשייתיים כדי לשלב שכבות פרובסקיט בתאי סולאריים הטרוגניים בעלי יעילות גבוהה (HJT). מפת הדרכים של החברה כוללת ייצור פיילוט של מודולים בצמד, עם התמקדות בהגדלת תהליכי ייצור והבטחת יציבות ארוכת טווח.
באסיה, TCL וחברת הבת שלה TCL CSOT הודיעו על השקעות משמעותיות במו"פ של תאי סולאריים של פרובסקיט וקווי פיילוט, במטרה לנצל את המומחיות שלהן בציפוי של אזורים גדולים וטכנולוגיות תצוגה. באופן דומה, Hanwha Solutions (הורה של Q CELLS) בודקת באופן פעיל טכנולוגיות פרובסקיט-סיליקון, עם שיתופי פעולה נמשכים עם מכוני מחקר ומיקוד בסקלאונקר.
בריתות תעשייתיות גם מעצבות את הנוף התחרותי. European Energy Research Alliance (EERA) ואיגוד התעשייה Solar United מעודדים שיתופי פעולה בין מוסדות מחקר, יצרנים ושותפי שרשרת אספקה כדי להתמודד עם אתגרים ביציבות, בהגדלה ובסטנדרטיזציה. בריתות אלה קריטיות כדי להקים פרקטיקות הטובות ולהאיץ את הדרך למסחור.
בהמשך, בשנים הקרובות, צפויים להתפתח תחרויות מותגיות נוספות בזמן שחברות עוסקות במרוץ להשגת חיי מודול המהימנים, להגדיל את היצור ולשמור על שרשרות אספקה לחומרים חיוניים. הכניסה של יצרני פוטו וולטאיקה סיליקון מרכזיים לתחום הפרובסקיט, בשילוב עם התעוררות של חברות הזנק מתמחות, חושפת שוק מתפתח במהירות. שותפויות אסטרטגיות, רישיונות טכנולוגיים ואינטגרציה אנכית צפויים להיות המבדילים העיקריים כאשר פוטו וולטאיקה של פרובסקיט מתקדמת מפּיילוט לייצור מסחרי.
חידושים בייצור: אסטרטגיות להפחתת עלויות וייצור המוני
פוטו וולטאיקה של פרובסקיט הלידי מתקדמת במהירות מ breakthroughs בקנה מידה מעבדתי לייצור בקנה מידה תעשייתי, כאשר שנת 2025 מהווה שנה קריטית להפחתת עלויות ואסטרטגיות ייצור המוני. התכונות האופנגו-אלקטרוניות הייחודיות של חומרים פרובסקיטיים — כמו מקדמים גבוהים בסינון ואפשרויות גמישות בצבע ובשקיפות — אפשרו שיאים בהצלחה של יעילות המרה. עם זאת, האתגר נשאר לתרגם את ההצלחות המעבדתיות הללו לתהליכים מסחריים ישימים בקנה מידה רחב ובמחירים תחרותיים.
מספר חברות מובילות מובילות את תהליך התעשייה של טכנולוגיית סולאריות פרובסקיט. Oxford PV, חברה בריטית-גרמנית, ממוקמת בחזית, מתמקדת בתאי סיליקון-פרובסקיט. בשנת 2024, Oxford PV הודיעה על הפעלת קו ייצור להשתגת נפח בגרמניה, שמכוון לייצור מודולים تجارية בשנת 2025. הגישה שלה מנצלת את תשתית ייצור הסיליקון הקיימת, תוך הנחת שכבת פרובסקיט על ופרי סיליקון רגילים, דבר המאפשר קנה מידה מהיר והפחתת עלויות על ידי שימוש בשרשרות אספקה הנמצאות בשימוש נרחב.
חידושי הייצור בשנת 2025 מרוכזים בשלוש אסטרטגיות מרכזיות:
- עיבוד רול-לטו-רול: טכניקה זו, שמחוזקת על ידי חברות כמו Microquanta Semiconductor, מאפשרת ייצור רציף של שכבות פרובסקיט על משטחים גמישים, צמצום משמעותי של זמן ועלויות הייצור.
- אריזת המודול ויציבות: חברות משקיעות בחומרים מודרניים לאריזת מתקנים וסרטי גבול כדי לפתור את בעיות הקשורות לרגישות הליד לחמצן וללחות, שלב קריטי להיחשב תחרותיים בשוק.
- שילוב עם סיליקון: הגישה הנמענית של Oxford PV מנצלת קווי ייצור סיליקון קיימים, מפחיתה את ההשקעה הראשונית ומאיצה את זמן היציאה לשוק עבור מודולים בעלי יעילות גבוהה.
בהביט קדימה, בשנים הקרובות צפויות להיות הפחתות נוספות עלויות כפי שהייצור רץ ועשויות להגדיל את כושר היצור. מפת הדרכים של התחום מצביעה על כך שמודולי פוטו וולטאיקה פרובסקיט עשויים להשיג רמות של עלויות חשמל (LCOE) תחרותיות עם, או אף מתחת, למודולי פוטו וולטאיקה קונבנציונליים עד סוף שנות ה-2020. תחזית המגזר מחוזקת על ידי השקעות משלימות של יצרני סולאריים מבוססי וכניסת שחקנים חדשים, כמו גם מסגרות מדיניות תומכות באירופה ובאסיה. כאשר החידושים הללו בתחום הייצור יבשילו, פוטו וולטאיקה של פרובסקיט מוכנה לשחק תפקיד משמעותי במעבר הגלובלי לאנרגיה סולארית גבוהה באיכות גבוהה ובמחיר סביר.
גודל השוק & תחזיות (2025–2030): CAGR, הכנסות ויכולת מותקנת
שוק הפוטו וולטאיקה של פרובסקיט הלידי עומד בפני צמיחה משמעותית בין השנים 2025 ל-2030, הנוגעת להתקדמות המהירה ביכולת הייצור, יציבות החומרים, ועניין מסחרי גובר. נכון לשנת 2025, קיבולת ההתקנה העולמית של מודולים סולאריים של פרובסקיט עדיין נמצאת בשלבים המוקדמים, עם קווי פיילוט ופרויקטים ניסיוניים המנוהלים על ידי חברות חלוצות. עם זאת, המגזר צפוי לעבור מפיילוט לגידול המוקדם במהלך תקופה זו, עם שיעורי צמיחה שנתיים מורכבים (CAGR) שמצפים לעלות על 30% כאשר קווי ייצור חדשים יתקבלו ואישורים רגולטוריים יתקבלו.
שחקני תעשייה מרכזיים כגון Oxford PV (בריטניה/גרמניה), נפתה מאוניברסיטת אוקספורד, עומדים בחזית המסחר. Oxford PV הקימה מפעל ייצור בגרמניה ומטרתה להגיע לייצור בשיעור גיגהוואט של תאי שמש פרובסקיט-על-סיליקון, במטרה להשיק משלוחים מסחריים בשנת 2025. הטכנולוגיה שלהם הראתה יעילות שיא בעולם בשיעור שמעל 28% בתאי צמד מוסמכים, מה שמעמיד אותם כמובילים במעבר ממתחם לשוק.
שחקנים אחרים בולטים כוללים את Microquanta Semiconductor (סין), שפיתחה קווי ייצור בקנה מידה פיילוט ומשקיעה מהמאמצים להעלות יכולת ייצור, ואת Saule Technologies (פולין), שמתמקדת במודולים גמישים של פרובסקיט עבור פוטו וולטאיקה משולבת בבניין (BIPV) ו-IoT יישומים. חברות אלה צפויות לתרום לגל הראשון של התקנות מסחריות, עם פריסות ראשוניות בשווקים מיוחדים כגון BIPV, מכשירים ניידים ויישומים מיוחדים.
על פי מפת הדרכים של התעשייה והצהרות ציבוריות מיצרנים, כושר ייצור המודולים פוטו וולטאיקה פרובסקיטים הגלובלית עשויה להימשך למספר מאות מגה-וואטים בשנת 2025, עם עלייה חזקה לרמות של גיגה-וואט עד 2030. לדוגמה, Oxford PV הודיעה על תכניות להרחיב את הכושר השנתי שלה ל-over 1 GW בשנים הקרובות, כפוף לביקוש בשוק ומוכנות של שרשראות האספקה. ההכנסות בשוק הכולל צפויות לגדול ממספר עשרות מיליון דולר בשנה ליותר מ-מיליארד דולר עד 2030, כאשר מודולי פרובסקיט מתחילים להתחרות בטכנולוגיות סיליקון מבוססות בנוגע ליעילות ולעלות.
- 2025: כושר פוטו וולטאיקה מותקן בכח מאות מגה-וואטים, בעיקר מפרויקטי פיילוט והתקנות מסחריות מוקדמות.
- 2025–2030 CAGR: מוערך ב-30–40%, בעקבות בשלות טכנולוגית וכניסות ייצור חדשות.
- תחזית ל-2030: כושר ייצור שנתי במגה-וואט, עם כושר מצטבר מותקן שעשוי לעלות על 5 GW ברחבי העולם.
חמש השנים הבאות יהיו קריטיות עבור הפוטו וולטאיקה של פרובסקיט הלידי, כאשר התעשייה עוברת מהדגמות לפריסה בקנה מידה גדול, עם חברות מובילות כגון Oxford PV, Microquanta Semiconductor וSaule Technologies מעצבות את קו השוק.
קטעי יישום: סוללות ברמת תועלת, מגזר המגורים ויישומים חדשים
פוטו וולטאיקה של פרובסקיט הלידי מתקדמת במהירות מהמחקר המעבדתי ליישום בפועל, עם השלכות משמעותיות עבור מגזרי תועלת, מגורים וקטעי יישום חדשות. נכון לשנת 2025, המגזר עובר עלייה בפרויקטים ניסיוניים ובזמן חברתי מוקדם, מתוכניות עלויות המהירות מסוג החשמלי, הגולשיות מוטרמות של העסקה של המודול הגיאוגרפי למטרה.
במגזר ברמת תועלת, מודולים פרובסקיט-סיליקון מושכים תשומת לב בשל היכולת שלהם לעקוף את גבולות היעילות של פוטו וולטאיקה מסורתית. חברות כמו Oxford PV נמצאות בחזית, ואישרו את קו הייצור המסחרי הראשון של הלידים של פרובסקיט-סיליקון בגרמניה. המודולים שלהם מכוונים ליצרונות בהגברת 28% – קפיצה משמעותית מעל מודולי הסיליקון הרגילים. היכולת להגדיל את ממדי היצירה של חומרי הפרובסקיט הם גם מתוארים בשטחים רואיים ורלוונטיים, כאשר תהליכי רול-טו-רול והדפסות ספרי הבסיס מהוות יתרון תחרותי.
למגזר המגורי, פוטו וולטאיקה של פרובסקיט מציעה הבטחה של פאנלים סולאריים קלים, גמישים ובסיסיים. זה נוגע במיוחד למקורות המשרד המשולבים (BIPV), כאשר משנה רמה לעמוד ההירי בעוד שמוקם הפאנל של הפאנל של בבניין, מסייע בכדי ללמוד את הצרכים של האורבנחדי. חברות כמו Solaronix וHeliatek עורכות פיתוח מודולים גמישים וחלקי שקיפות, שמתכוונים לדרוש את הצרכים של בעיות מגה-יותר וצרכנים שעושים בהם תנאי.
יישומים חדשים גם זוכים להכרה. תכונות ייחודיות של הפרובסקיטים הלידיים — כמו ביצועים בתנאי אור נמוך ותואמים עם מצבים גמישים — עושות גיחות לקונספטים לקדרה, חיבור לאינטרנט (IoT) zařízení וובים, ואפילו בפעולות שהחוקיות נוסחה באם הצלחת. OnSolar ו-GCL Technology Holdings היא הוקרה שמחוצה לה פוטו־פרובים-מודולים לאזורי ה-off-grid ותחומים מיוחדים. בנוסף, להפיק את היתרון של תאי שמש פוטו וולטאיקה כדי להשלב ברכבים וגם במזיקים, נמצאת בעבודה עם כמה חברות של רכב ויצרני אלקטרוניקה.
בהביט קדימה, בשנים הקרובות יהיו חיוניות עבור פוטו וולטאיקה של פרובסקיט. האתגרים העיקריים נשארים לגידול ביצור, להביא עמידות ארוכת טווח ולפגוש תקנים בינלאומיים. עם זאת, עם השקעה מתמשכת ושיתוף פעולה בין מפתחי טכנולוגיה ליצרנים, צפויה פוטו וולטאיקה של פרובסקיט להתרחב ולאמן את היישומים שלה בשוק הסולארי הגלובלי.
סביבה רגולטורית וסטנדרטים תעשייתיים
הסביבה הרגולטורית וסטנדרטים תעשייתיים עבור פוטו וולטאיקה של פרובסקיט הלידי מתעדכנים במהירות ככל שהטכנולוגיה מתקרבת לכדאיות מסחרית בשנת 2025. גופים רגולטוריים ותאגידים תעשייתיים מתמקדים יותר ויותר בהקמת מסגרות מכשירות שמתעניינות הן בגם ביראללים ובטכניגיות השיווק.
סוגיה מרכזית עבור הרגולטורים היא נוכחות של עופרת ברוב הנוסחאות של פוטו וולטאיקה בעלת יעילות גבוהה. הוראות ארגוניות בריתת הסיכון (RoHS) של האיחוד האירופי ורגולציית רישוי, הערכה, רשות והגבלת כימיקלים (REACH) הן במיוחד רלוונטיות, שכן הן קובעות מגבלות קפדניות על השימוש בחומרים מסוכנים בציוד אלקטרוני וחשמלי. חברות המפתחות מודולים פרובסקיט לשוק הגלובלי חייבות להציג התאמה להוראות אלה, לעיתים על ידי יישום אסטרטגיות אריזת המתקן למניעת דליפת עופרת ולפיתוח פרוטוקולים ממחזור עבור מודולים שסיימו את חייהם. תוכנית המחזור של First Solar עבור מתחמים של קדמיום טלוריד מודגשת לעיתים כמופת למודולים של פרובסקיט שיכולים להתמודד עם דילמות דומות.
בארצות הברית, הסוכנות הפדרלית להגנת הסביבה (EPA) ומחלקת האנרגיה (DOE) עוקבות אחר התפתחות הפוטו וולטאיקה של פרובסקיט, כאשר ה-Doe תומכת בנכונות של פרוצדורות להתפתחות הטובות ביותר בתחום הייצור והפריסה. המעבדה הלאומית לאנרגיה מתחדשת (NREL) שלוחה בפעולות על מנת לקבוע פרוטוקולים לבדיקת יציבות המודולים פרובסקיטיים, כולל בדיקות הזדקנות מואצות ועמידות באורח סביבתי.
סטנדרטים תעשייתיים נמצאים גם בפיתוח על ידי ארגונים בינלאומיים כמו הקומפטנציה הבינלאומית לאלקטרו-טכנולוגיה (IEC), אשר פועלים להתאים ולממש את הסטנדרטים של הפוטו וולטאיקה הקיימים (למשל, IEC 61215 עבור סיליקון גבישי) על מנת להתמודד עם המאפיינים הספציפיים של מודולי פרובסקיט. הסטנדרטים הללו יכללו היבטים כמו דירוג כוחות, בטיחות, יציבות וביצועים בתנאים סביבתיים שונים. חברות כמו Oxford PV, המובילה בטכנולוגיית פרובסקיט-סיליקון, משתתפות בתכניות הסמכה פיילוט כדי להדגים התאמה לסטנדרטים המתפתחים ולעודד את הכניסה לשוק.
בהביט קדימה, הסביבה הרגולטורית עבור פוטו וולטאיקה של פרובסקיט בשנת 2025 ואילך עשויה להיות מעוצבת על ידי שיתוף פעולה מתמשך בין יצרנים, מוסדות מחקר וסוכנויות רגולטוריות. ככל שההיי הגדול הממשי מתקדם, הקים של סידורים כדי להשקיף על רגולציה מתקדמת והעמידות בתחום ידרוש תונקות סולידיות.
אתגרים: יציבות חומרים, רעילות, וסיכוני שרשרת אספקה
פוטו וולטאיקה של פרובסקיט הלידי התקדמה במהירות ביעילות וביכולת ייצור, אך נכון לשנת 2025, מספר אתגרים קריטיים עדיין קיימים שעשויים להשפיע על הכדאיות המסחרית שלה. בראשם עמידות חומרים, רעילות — במיוחד בשל תוכן העופרת — וסיכוני שרשרת אספקה הקשורים לחומרי خام עיקריים.
יציבות החומרים היא חשש נמשך. תאי השמש של פרובסקיט, אף שהשיגו יעילות המרה מוסמכת מעל 25%, לעיתים קרובות נפגעים לאחר חשיפה ממושכת לחות, חמצן, חום ואור UV. חוסר יציבות זה מגביל את חיי הכונן לעומת פוטו וולטאיקה מבוססת סיליקון המתקדמות. כתגובה, יצרנים ומחקרים מרכזיים משקיעים בטכנולוגיות של אריזת המתקנים והנדסה הרכבת שהשפיעו על חיי העבודה של המטרות. לדוגמה, Oxford PV, חלוץ בתאי סולאריים פרובסקיטיים-סיליקון, מפתחים שכבות מחסום מתקדמות וארכיטקטורת מכשירים להחזקת חיי מודול, במטרה לשאוף ל-25 שנה מהשוק בישראל.
רעילות, בעיקר מכיוון של פרובסקיטים מבוססי עופרת, נשארת מכשול רגולטורי וסביבתי. אם כי עופרת אפשרה יעילות גבוהה ותכונות אופטי-אלקטרוניות נוחות, הפוטנציאל שלה לדלוף במהלך ייצור, פעולה או פסולת מייצר חילוקי דעות. חברות כמו First Solar — אם כי מתמקדות בעיקר בטכנולוגיית קדמיום-טלוריד (CdTe) — שותפות את העקביות של השנה בעגעי מחזור סגור וניהול חתיכות מסוכנות, שעל יצרני פרובסקיט אפשר לעקוב אחרי. במטוב, החקירה לכותרי פוטו חלופי לחינם מחמת עופרת, כמו חומרים מבוססי בדיל, נמשכת, אך חומרים אלה כרגע אוטומטיים באיכות וביכולת החזקה.
סיכוני שרשרת האספקה גם נמצאים בפיקוח כששוק הצומח. קיומם של חומרי מוצא לפרובסקיט, כולל יודיד עופרת חשבונית ופולימרים אורגניים, מיוצרים על ידי מספר מוגבל של ספקי כימיקלים, דבר המעלה חשש שירדו ושהמחירים יהיו לא יציבים. בנוסף, התלות בחומרים מיוחדים כמו אינדיום תרצה אוטומטית קדימה, כאשר האינדיום הוא חומר חשוב חלופי עם הספק מוגבל. קבוצות תעשייה כמו איגוד תעשייני האנרגיה הסולארית מהוות את המקרים הללו וממתינות לצרוכה על סוגי החומרים והמאמץ ליישם מסוכם כמו קבוצות פיקוד ומחזור.
בהביט קדימה, בשנים העתידיות צפויות מאמצים מוגברים להתמודד עם אתגרים באמצעות מחקר משותף, מעורבות רגולטורית וחידוש שרשרת האספקה. היכולת של פוטו וולטאיקה של פרובסקיט על מנת להשיג היקף מסחרי תישאר לא פרופילית גם השג Goodwill לרתוזיות כשהפוטו וולטאיקה של אפרט עם חבילת רכיב ויציבות לאוויר.
תחזית לעתיד: מפת דרכים להCommercialization והשפעה ארוכת טווח
תחזית לעתיד עבור פוטו וולטאיקה של פרובסקיט הלידי בשנת 2025 והבאות מאופיינת במעבר מ breakthroughs בקנה מידה מעבדתי לשלב הראשון של פריסה מסחרית. נכון לשנת 2025, תאי השמש של פרובסקיט השיגו יעילות המרה מוסמכת שעולה על 25% במכשירים חד-חלקיים וביותר מ-30% בקונפיגורציות צמד עם סיליקון, מתמודדות מול או עוקפות טכנולוגיות פוטו וולטאיות מבוססות. המוקד התמקם בהרחבת הייצור, בהשתפרות יציבות ארוכת טווח, ובפתרון סוגיות רגולטוריות וסביבתיות, במיוחד בנוגע לתוכן העופרת.
מספר אחריות על פני פוטו וולטאיקה של פרובסקיט. Oxford PV, חברת בריטניה – גרמניה, נמצאת בחזית, לאחר שהודיעה על הפעלת קו הייצור הפעיל של תאי שמש פרובסקיט-על-סיליקון עם תכניות להפקה המונית. רמז לפנינו בארה"ב, צור מחדש העקביות ג পরিচালক אכן יגברו על פי המילר הבוטנ למשקוף שני, המנהג את הפוטון האדיב.
במאית באירופה, Toshiba Corporation וחברת Panasonic Corporation מתפתחות בפרובסקיט, מתמקדות בהברים גמישים, לקיונים לקישוטים – יני פתרונות למקורות של בנייני פוטו ימציירים (BIPV) ולמפרונים כותבים מהמדפים. חברות אלו מניעוריות תתנחס לשכלול וביטול הפוטו נטו האפוגרפיות.
בשנה הבאות נראו חיזוקים בפרסי קשר בין באזור ובין זרמים מעשיים כדי לזרז להתמקדות האומית. חברות כמו היזמים האירופה הממשיים (EPKI), שייצטור עם מקומות לאומיים, צפויות להקל על פעולות סטנדרטיות להקים וירטואליות, לגבש חוויות ולהקים תצפיות למנוע. התעשייה משקיעה גם שחזר את מתחם התעניין עיריבכיר כדי להפחית את הצריכה על פוטו וולטאיקה על מנת גם לחלן תנאים עמוקות.
בהביט קדימה, השפעה ארוכת טווח של פוטו וולטאיקה של יוריתאיים עשויות להיות באופן הגיוני. המרכז של לשחק לשותף לעמוד בעמדה מתחלפת של היעיל באיכות גבוהה, לא רק המחיר, יהווה את המייצי לחז ריצה ליוסם שיהיה תחת סבירות. אם הימשכות בעיות טכניות ורגולטוריות יתמודד, מוצרים סולאריים ברובד העקומות עשויים ללהשיג שווקים קיימים עד סוף הקיץ העשיר האחרון, ששפיכת עלייה לשורש של המהגנים בעתיד, ולהשתפר את החידושים במדוד ב-
מקורות והפניות
- Oxford PV
- Meyer Burger Technology AG
- First Solar
- JinkoSolar
- TCL CSOT
- European Energy Research Alliance (EERA)
- Solar United
- Microquanta Semiconductor
- Saule Technologies
- Solaronix
- Heliatek
- National Renewable Energy Laboratory
- Toshiba Corporation
