Muirear na Fraince sa Rás Domhanda Perovskite-Sileacain Tandem

Tá an tionscal gréine domhanda ag dul faoi chlaochlú ciúin ach as cuimse. Le blianta fada anuas, tá cealla gréine sileacain criostalach chun tosaigh ar an margadh, ag feabhsú go seasta ar éifeachtúlacht agus ag titim i gcostas. Ach tá sileacain ag druidim lena theorainneacha fisiceacha-tá an éifeachtacht uasta teoiriciúil do chill sileacain acomhal amháin thart ar 29%, agus oibríonn modúil tráchtála sa raon 25–26% cheana féin inniu. Chun dul thar an uasteorainn sin, tá an tionscal ag casadh ar nuálaíocht shuaite:perovskite-sileacain agus cealla gréine.

Agus tá an Fhrainc, b'fhéidir gan choinne, tagtha chun cinn mar cheann de na himreoirí is formidable sa rás domhanda seo.

Tá prionsabal na gcealla tandem simplí go leor. Ní féidir leis an gcill gréine ina bhfuil ciseal amháin ach cuid bheag de sholas na gréine a úsáid toisc nach féidir leis an sileacain ach solas infridhearg a ghabháil ach go gcaillfidh sé go leor fuinnimh ag ionsú solas ultraivialait agus infheicthe. Mar sin féin, nuair a chuirimid sraith eile d'ábhar perovskite ar bharr na cille sileacain, táimid in ann speictream i bhfad níos leithne de sholas na gréine a bhailiú. I bhfocail eile, d'fhéadfadh an éifeachtacht gréine teacht chomh hard le 42% i gcomparáid le ach 20% den chill sileacain.

Is cineál ábhar suimiúil iad Perovskites mar gheall ar a struchtúr uathúil. Tá siad an-gealtach mar is féidir iad a phróiseáil le cabhair ó theicníochtaí ar theocht íseal. Mar sin féin, is é an fhadhb atá ann ná torthaí saotharlainne a thabhairt go dtí leibhéal na dtáirgí tionsclaíocha.

Ag croílár uaillmhianta comhcheangailte na Fraince tá anCoimisiún na Fraince um Fhuinneamh Malartach agus um Fhuinneamh Adamhach (CEA), ag feidhmiú trínaAn Institiúid Náisiúnta um Fhuinneamh Gréine (INES)sa Chambéry. Ní iarracht taighde imeallach é seo-is ionsaí tionsclaíoch ar scála iomlán é.

I mí Eanáir 2025, d’fhógair CEA-INES agus an monaróir modúl gréine is mó san Eoraip san Iodáil 3Sun-cill sileacain i gcomhthráth le héifeachtúlacht dheimhnithe de30.8%ar limistéar 9 cm². Is é an rud is suntasaí leis an ngnóthachtáil seo ná méid na gcealla: cé go bhfuil go leor taifead éifeachtúlachta idirnáisiúnta socraithe ar shamplaí saotharlainne bídeacha 1 cm², bhain CEA agus 3Sun an fheidhmíocht seo amach ar chill 9 cm², scála i bhfad níos ionadaí ar cad is féidir a aistriú chuig táirgeadh tionsclaíoch. I mbliain amháin comhoibrithe, d’fheabhsaigh na foirne éifeachtúlacht 2.4 pointe céatadáin, ag ardú ó 28.4% i mí Eanáir 2024 go 30.8% i mí Eanáir 2025.

Ní taifead amháin a bhí sa taifead seo. Faoi lár 2025, bhí CEA bainte amach freisinÉifeachtúlacht 30%.ar chill 8.2 cm² atá deimhnithe ag Suiteáil Tástála Gréine na hEorpa, agus rud suntasachÉifeachtúlacht 27.3%.ar bheagnach 100 cm²-toradh a chuireann an Fhrainc ar cheann de na ceannairí domhanda sa chóimheas éifeachtúlachta go-mhéid. B’fhéidir gurb é an rud is tábhachtaí ná sin, léirigh na cealla tandem tagartha a ndearnadh monatóireacht orthu lasmuigh idir Nollaig 2024 agus Meán Fómhair 2025caillteanas níos lú ná 1% tar éis naoi míde fhíor-nochtadh-domhan. Le fada an lá cobhsaíocht Achilles 'teicneolaíocht perovskite; comharthaíonn an toradh seo go bhfuil an teicneolaíocht ag aibíocht go tapa.

Seachas CEA-INES, seasann IPVF amach mar cheann de na cinn thábhachtacha i líonra tandem na Fraince. I mí an Mheithimh 2026, chomhoibrigh an dá eagraíocht chun leibhéal iontach éifeachtúlachta de 31% a bhaint amach ag baint úsáide as cill tandem 4{-cm2 perovskite-sileacain. Rinneadh an chill tríd an gcill gréine nana-uigeachta sileacain a rinneadh ag TU Delft a chomhcheangal leis an gcill perovskite a forbraíodh ag IPVF tríd an modh brataithe ruaimnithe sliotán. Mar sin, tá IPVF ag obair anois ar chórais chomhtháite a chomhcheanglaíonn an dá chill chun éifeachtúlachtaí níos airde fós a bhaint amach.
Tá leibhéal suntasach éifeachtúlachta de 16.8% bainte amach ag IPVF freisin ag baint úsáide as mionmhodúl (10 cm × 10 cm i méid) bunaithe ar chill gréine perovskite dé-éadan. Tá sé beartaithe ag an institiúid an mionmhodúl a fhorbairt tuilleadh trína scálú suas go dtí méid 60 cm × 30 cm.

Síneann straitéis na Fraince i gcomhar le chéile i bhfad níos faide ná saotharlanna taighde. Tá réaltbhuíon de thionscadail thionsclaíocha ag teacht chun cinn:

Voltec Gréine, monaróir modúl na Fraince, daingnithe€9.3 milliúnó ghníomhaireacht comhshaoil ​​na Fraince, Ademe, chun táirgeadh painéil leannáin sileacain a bhrostú. In éineacht le IPVF, tá Voltec i mbun an tionscadail "FHOIREANN" (Souveraineté Industrielle tandem de Fabrication Française) faoin tionscnamh France 2030, a bhfuil sé mar aidhm aige bonn déantúsaíochta baile a bhunú le haghaidh teicneolaíocht comhuaineach. Tá spriocanna uaillmhianacha leagtha síos ag na comhpháirtithe: tabhairt isteach an mhargaidh faoi 2025 agus an cumas táirgthe a bheith de réir scála5 GW faoi 2030.

HoloSolis, forbróir gréine Francach eile, ag tógáil a5 GWmonarcha modúl gréine i Sarreguemines, oirthuaisceart na Fraince, sceidealta le tosú ar tháirgeadh i 2027. Cé go n-úsáidfidh an mhonarcha teicneolaíocht TOPCon sileacain ar dtús, tá sé ráite ag HoloSolis go leathnaíonn a uaillmhianta go dtí cealla sileacain tandem perovskite, agus é féin á shuíomh go gníomhach don chéad léim feidhmíochta eile sa tionscal.

Idir an dá linn, cruthaíonn comhpháirtíocht CEA le 3Sun, a d’oscail an chéad mhonarcha gigagrafach san Eoraip do phainéil heitreajunction ardéifeachtúlachta sa tSicil, le cumas pleanáilte 3 GW{-ais chumhachtach Franco-Iodáile le haghaidh tionsclaíochta comhuaineach.

Síneann impleachtaí brú comhuaineach na Fraince i bhfad níos faide ná cearta bragging acadúla. Dá gcuirfí cealla reatha sileacain (éifeachtúlacht 25-26%) in ionad na gcealla tandem a bhainfeadh 30-31%, mhéadófaí táirgeadh leictreachais faoiníos mó ná 20%agus úsáid talún agus tionchar CO₂ á laghdú thart ar an gcorrlach céanna. I ndomhan atá ag iarraidh dícharbónú, tá na huimhreacha seo claochlaitheach.

Tá gné straitéiseach ann freisin. Mar a dúirt François Legalland ó CEA: "Níl ceannasacht na táirgeachta modúl fótavoltach ag an Áise dosheachanta. Is féidir le hinstitiúidí taighde agus le himreoirí tionsclaíocha a bheith iomaíoch san Eoraip fós. Is nuacht iontach é seo dár gceannasacht tionscail agus fuinnimh". Ní hamháin go bhfuil an Fhrainc ag cuardach taifead éifeachtúlachta-tá neamhspleáchas déantúsaíochta á lorg aici.

Ní hí an Fhrainc an t-aon rannpháirtí san iarracht seo. Tá Oxford PV (RA-An Ghearmáin), Qcells (An Chóiré Theas-An Ghearmáin), agus an iliomad corparáidí Síneacha agus Meiriceánacha i mbun teicneolaíochtaí comhchosúla. Táthar ag súil go mbainfidh an margadh domhanda um cheallraí sileacain perovskite, le méid de thart ar $167 milliún in 2025, $1.875 billiún faoi 2032 le CAGR de 42.1%.
Mar sin féin, tá áit speisialta ag an bhFrainc sa rás seo. Cuireann an Fhrainc teaglaim do-mhúnaithe i láthair d’ionaid taighde cheannródaíocha (CEA-INES, IPVF), maoiniú fairsing ón earnáil phoiblí (An Fhrainc 2030, Ademe) agus líon méadaitheach infheisteoirí ón earnáil phríobháideach (Voltec, HoloSolis, 3Sun), ag obair i dtreo amháin. Is é an sprioc "Tandem Made in France" a chlaochlú ina réaltacht oibriúcháin.

Tá dúshláin fós ann. Is constaicí móra iad scálú suas go modúil lánmhéide agus éifeachtacht a chothabháil, marthanacht fhadtéarmach a chinntiú, agus costais a laghdú. Ach tá an trajectory soiléir. I gceann cúpla bliain, tá an Fhrainc tar éis athrú ó leantóir i ndéantúsaíocht gréine go ceannaire sa chéad ghlúin eile de theicneolaíocht fhótavoltach. Tá an rás tandem perovskite domhanda i bhfad ó shin-ach tá an Fhrainc bunaithe go daingean mar iomaitheoir le bheith ag faire air.