Производители солнечных панелей в Соединенных Штатах разрабатывают новую технологию, которая способна повысить генерацию энергии существующих устройств до 25%. Эта технология, получившая название солнечный тандем (solar tandem), объединяет две или три слои материалов для более эффективного использования солнечной радиации и приближается к коммерциализации.
Такие компании, как Tandem PV, First Solar и Hanwha Qcells, заявляют о близости к выводу первых моделей на рынок после проведения технических испытаний и сертификации. Этот прогресс происходит в секторе, где Китай контролирует около 80% мирового рынка солнечных панелей, как напрямую, так и через свои компоненты. Информация об этом была получена изданием The New York Times.
Технология тандема заключается в добавлении дополнительных слоев материалов к традиционным солнечным ячейкам, которые обычно используют только один слой кремния. Такая структура позволяет различным материалам улавливать разные части солнечного излучения, тем самым увеличивая количество производимого электричества.
Qcells, южнокорейская компания, которая приобрела немецкого производителя Qcells в 2012 году, проводит испытания своих панелей в лабораториях в Германии, а также на открытых площадках в США, Австралии, Кипре и Южной Корее. Эти устройства подвергаются различным условиям для проверки их устойчивости, включая воздействие светодиодных ламп и испытания с использованием кусков льда, брошенных на панели, что имитирует град. Цель таких тестов — убедиться, что устройства сохранят свою производительность в течение ожидаемого срока службы в 20–30 лет.
Фабиан Фертиг, отвечающий за исследования и разработки тандемных панелей в Qcells, объяснил NYT, что стабильность является одним из ключевых факторов, который должен убедить энергетические компании, инвесторов и финансовые учреждения вложить средства в эту технологию.
Несмотря на потенциал большей генерации, тандемные панели все еще сталкиваются с серьезным препятствием — ценой. Некоторые оценки показывают, что они могут стоить от трех до трех с половиной раз дороже, чем стандартные панели. Согласно отчету Solar Energy Industries Association, стоимость покупки и установки стандартных панелей для солнечных электростанций в Соединенных Штатах составляет от 0,93 до 1,06 доллара США за ватт. Разница в цене может стать решающим фактором для принятия новой технологии, особенно учитывая цены, установленные китайскими производителями.
Андрес Глуски, генеральный директор энергетической компании AES, заявил газете, что стоимость будет иметь решающее значение для определения успеха тандемных панелей. Производственная мощность Китая также представляет собой проблему для производителей из других стран.
Другой момент, требующий внимания, — это деградация панелей с течением времени. Энергетические компании склонны проявлять осторожность при внедрении новых технологий, особенно когда оборудование должно функционировать десятилетиями. Tandem PV из Калифорнии утверждает, что за последний год тестировала свои панели в различных условиях в Соединенных Штатах и зафиксировала годовую деградацию менее 1%, по словам ее генерального директора Скотта Уортона.
Qcells стала первым производителем, который независимо сертифицировал тандемную панель в соответствии со стандартами, установленными Underwriters Laboratories и International Electrotechnical Commission.
Помимо увеличения выработки электричества, тандемные панели могут позволить солнечным электростанциям генерировать такое же количество энергии, используя меньшую площадь и меньше материалов. Эксперты отрасли предполагают, что оборудование может достигать коэффициента мощности выше 31%, в то время как средний показатель для солнечных электростанций в Соединенных Штатах составляет около 24%.
Этот прогресс происходит в период роста спроса на электроэнергию в стране. По данным Energy Information Administration, в 2025 году солнечная энергия обеспечила почти 9% выработанной электроэнергии в Соединенных Штатах, по сравнению с 3% в 2020 году. Для производителей из североамериканской страны разработка этой технологии до того, как китайские компании достигнут аналогичного уровня, могла бы помочь восстановить позиции в отрасли. Тем не менее, широкомасштабное внедрение будет зависеть от затрат и независимых испытаний, подтверждающих надежность и долговечность новых панелей.