Nåværende status for global fotovoltaisk teknologi
Utviklingen av fornybar energi har blitt en global prioritet i arbeidet med energiomstillingen og bekjempelsen av klimaendringer. Blant fornybare teknologier har solcellebasert kraftproduksjon (PV) opplevd rask vekst de siste årene, og har blitt en ren, lavkarbon- og kostnadskonkurransedyktig energikilde i mange land. Bare i 2020 ble det bygd opp 127 GW ny PV-kapasitet i verden, noe som bringer den totale installerte kapasiteten til 707 GW.
Krystallinske silisiumsolceller dominerer, og nye teknologier får stadig større oppmerksomhet.
PV-celler, kjernekomponenten i solcelleindustrien, er kategorisert etter materialer og prosesser i typer som krystallinsk silisium, tynnfilm, perovskitt og organiske celler. Krystallinske silisiumceller, kjent for sin høye konverteringseffektivitet, rikelig tilgang på råmaterialer og miljøsikkerhet, er fortsatt den vanlige teknologien i storskala produksjon.
Den utbredte bruken av PERC-teknologi (Passived Emitter and Rear Cell) har økt effektiviteten til krystallinske silisiumceller betydelig de siste årene. Samtidig har nye teknologier som perovskittceller blitt et hett forskningstema globalt. Disse cellene oppnår konverteringseffektivitet i laboratoriet som er sammenlignbar med krystallinsk silisium, og selv om industrialiseringen av dem går fremover, er det fortsatt utfordringer med å skalere opp og sikre langsiktig stabilitet.
Forbedrede PV-systemer og varierte bruksområder.
Fotovoltaiske systemer utvikler seg mer presist og skalerbar. Bruken av 1500V-systemer overgår nå den eldre 1000V-standarden, noe som forbedrer nettsikkerheten og påliteligheten samtidig som det forbedrer kvaliteten på kraftproduksjonen. Integrerte applikasjoner som «PV + landbruk», «PV + akvakultur» og «PV + arkitektur» utvides i omfang. Innovasjoner som mikronett og smarte nett integrerer PV-kraft ytterligere med tradisjonell strøminfrastruktur.
Trender innen global fotovoltaisk teknologi
Land over hele verden akselererer innovasjon i hele PV-verdikjeden som et strategisk trekk for å fremme fremvoksende industrier. Innsatsen fokuserer på å utvikle materialer, produksjon og systemapplikasjoner for å redusere kostnader og forbedre konkurranseevnen.
Kjernekomponenter i PV utvikler seg mot høyere effektivitet og lavere kostnader.
Krystallinske silisiumceller, med et veletablert industrielt økosystem, vil fortsette å dominere produksjonen. Fremtidige forbedringer vil fokusere på høyere konverteringseffektivitet, redusert material- og energiforbruk og lavere produksjonskostnader. Teknologier som perovskitt- og tandemsolceller representerer den neste grensen, med betydelige investeringer rettet mot å forbedre enhetens ytelse og stabilitet. Når problemer med storskala applikasjoner og pålitelighet er løst, forventes perovskittceller å omdefinere PV-markedslandskapet.
Utvidende bruksscenarier for PV-teknologi.
Land tilpasser PV-applikasjoner til sine unike forhold, og fremmer utviklinger som bygningsintegrert solcelleanlegg (BIPV), flytende solcelleparker, PV-integrert landbruk og solcelleparkering. Relatert forskning vektlegger spesialiserte produkter, integrerte kontrollteknologier og driftssynergier for å forbedre allsidighet og ytelse.
Kinas utvikling av fotovoltaisk teknologi
I løpet av den 13. femårsplanperioden utviklet Kinas solcelleteknologi seg betydelig, drevet av rask industriekspansjon. Viktige komponenter som PV-celler og -moduler oppnådde globalt ledende produksjonskapasitet, mens produksjonsutstyr utviklet seg mot full lokalisering. Integreringen av intelligent teknologi i PV-systemer har optimalisert ytelsen ytterligere.
PV-celle- og modulteknologier i verdensklasse.
Ved slutten av den 13. femårsplanen hadde Kina gått over fra tradisjonelle polykrystallinske aluminiumsceller til avanserte monokrystallinske PERC-celler. Den gjennomsnittlige konverteringseffektiviteten til krystallinske silisiumceller økte fra 18,5 % i begynnelsen av perioden til 22,8 %, noe som gjenspeiler et sprang fremover innen produksjonsteknologi.
Nye teknologier som TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact), HJT (Heterojunction) og IBC (Interdigitated Back Contact) blir stadig mer industrialisert, og kinesiske bedrifter setter gjentatte ganger verdensrekorder for produksjonseffektivitet. På samme måte har fremskritt innen perovskittteknologi gjort det mulig for kinesiske forskere å matche globale ledere innen effektivitet i laboratorier, med kontinuerlig fremgang mot kommersialisering.
Lokalt og avansert produksjonsutstyr.
Kinas PV-produksjonsutstyr har gått fra lavpris til høyprisproduksjon. Høy tilpasning, automatisering og digitalisering forvandler sektoren til et intelligent produksjonskraftverk. Viktige komponenter som polysilisiumskiver, celler og moduler produseres nå hovedsakelig med innenlandsk teknologi.
Smartere og mer effektive PV-systemer.
Nye teknologier, inkludert sporingssystemer og 1500V-design, øker effekten til PV-systemer. Intelligente roboter, droner, stordataanalyse og avansert kommunikasjonsteknologi brukes mye til systemdrift og vedlikehold, noe som ytterligere forbedrer ytelsen.
Trender i Kinas fotovoltaiske teknologi
Som verdens største PV-marked spiller Kina en sentral rolle i utviklingen og anvendelsen av nye solcelleteknologier. Fremover har landet som mål å lede an i global innovasjon innen industrialiserte PV-teknologier.
Høyere effektivitet for PV-celler.
Krystallinske silisiumceller vil beholde dominansen, med PERC-teknologi i fortsettende utvikling. N-type krystallinske silisiumceller, som bruker TOPCon- eller HJT-teknologi, er klare til å bli det neste vanlige alternativet når balansen mellom kostnadseffektivitet og -effektivitet modnes. Høyytelsesceller som perovskitt- og tandemceller vil drive ytterligere gjennombrudd innen effektivitet etter hvert som industrialiseringen skrider frem.
Forbedrede moduler med doble prioriteringer: effektivitet og pålitelighet.
Teknologier som halvcelle-, shingle- og flersamleskinnemoduler vil få bredere bruk. Bifaciale moduler, som tilbyr høyere kraftproduksjon, forventes å bli vanlige, støttet av nye innkapslingsmaterialer og teknikker som forbedrer holdbarheten.
Smartere og mer mangfoldige PV-systemer.
Omformere vil utvikle seg mot høyere effektkapasitet, intelligent drift og sømløs integrasjon med energilagring. Innovasjoner innen BIPV og andre nye applikasjoner vil åpne for ytterligere muligheter for PV-utvikling, og maksimere potensialet på tvers av ulike scenarier.
