Солнечная энергетика продолжает быстро развиваться. Ещё недавно эффективность коммерческих кремниевых панелей редко превышала 20–23 %, и на рынке доминировали решения, проверенные временем, с хорошим балансом цена/качество. Однако физический предел для одиночного кремниевого элемента составляет около 29–30 %, и дальше без инноваций двигаться было сложно. Решением стали тандемные солнечные элементы, где используются разные материалы для захвата максимального спектра солнечного света.
Потенциал технологий следующего поколения
В марте 2026 года международная исследовательская группа из швейцарской École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) и Центра электроники и микротехнологий CSEM объявила о создании тройного перовскитно‑кремниевого солнечного элемента с эффективностью 30,02 %, что стало новым мировым рекордом для тандемных устройств такого типа. Результат был подтверждён независимой лабораторией, что делает его официально признанным достижением.
Конструкция состоит из трёх каскадов:
- Верхний перовскитный слой — эффективно поглощает коротковолновую часть спектра и генерирует высокое напряжение;
- Средний перовскитный слой — захватывает оставшийся спектр света;
- Нижний кремниевый слой — работает с длинноволновой частью спектра.
Благодаря такому сочетанию материалов и улучшенному управлению светом внутри структуры удалось добиться выхода энергии, превышающего порог в 30 %. Для сравнения: предыдущий лабораторный рекорд для тандемных перовскит‑кремниевых устройств был около 27,1 %, а в коммерческих модулях такие значения пока недостижимы.
Это достижение показывает направление развития солнечной энергетики и подтверждает потенциал многослойных структур, способных использовать солнечный спектр гораздо эффективнее, чем отдельные кремниевые элементы.
Почему это важно для будущего, но не сразу
Несмотря на впечатляющий результат, важно понимать, что текущий рекорд относится к лабораторным образцам, а не к продуктам массового производства. Эксперты отрасли подчёркивают, что:
- Производство перовскитно‑кремниевых тандемов требует значительно более сложных технологических процессов, чем обычных кремниевых элементов.
- Материалы, особенно перовскиты, пока не демонстрируют долговременную стабильность при реальной эксплуатации под солнечным светом, условиями влажности и температурными колебаниями.
- Масштабирование лабораторных достижений в промышленные модули потребует новых производственных линий, оптимизации процессов и инвестиций.
По оценкам производителей, потребительский рынок может увидеть первые коммерческие продукты на базе перовскитно‑кремниевых тандемов примерно через 3–5 лет, при условии успешного решения технологических и экономических задач. Пока же TopCon‑ и HJT‑модули остаются стандартом: они обеспечивают высокий КПД, проверенную долговечность и оптимальный баланс цены и качества.
TopCon, HJT и bifacial: какие технологии реально задают рынок солнечной энергетики
На рынке солнечных модулей сегодня доминируют несколько ключевых технологий:
TopCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) — обеспечивает высокий КПД, низкую деградацию и оптимальную стоимость массового производства;
HJT (Heterojunction Technology) — демонстрирует ещё более высокий КПД и лучшую эффективность при высоких температурах, однако требует более капиталоёмкого производства;
Двусторонние (bifacial) модули — архитектурное решение, позволяющее генерировать электроэнергию как с лицевой, так и с тыльной стороны за счёт отражённого света (альбедо), что увеличивает общую выработку на 5–30% в зависимости от условий установки.
Важно отметить, что bifacial — это не отдельная технология ячеек, а конструктивная особенность модуля. Она эффективно сочетается с современными технологиями ячеек, такими как TopCon и HJT. На практике большинство новых модулей выпускаются именно в двустороннем исполнении, что позволяет дополнительно повысить их энергетическую отдачу.
Все перечисленные решения уже доказали свою эффективность в реальных условиях эксплуатации и широко представлены в коммерческих продуктах — от частных домохозяйств до промышленных солнечных электростанций. Именно поэтому сегодня инвесторы и предприятия ориентируются на эти технологии: они обеспечивают оптимальный баланс эффективности, надёжности и доступности.
Что нужно знать о потенциале перовскитно‑кремниевых тандемов
Экспериментальные результаты показывают, что тандемные элементы могут в будущем достигать КПД свыше 40 %, что кардинально повысит экономическую отдачу от солнечных станций и уменьшит стоимость производства электроэнергии.
Однако для этого нужно решить ряд ключевых задач:
- Увеличить стабильность перовскитных материалов, чтобы они служили десятками лет, как кремний;
- Снизить себестоимость процессов нанесения и обработки перовскитов;
- Преодолеть технологические барьеры массового производства многоуровневых структур.
Учёные и компании по всему миру активно работают над этими задачами, и результаты последних лет показывают, что прогресс есть, но он постепенный, а не мгновенный.
Будущее уже на горизонте
Рекорд в 30 % — это доказательство того, что комбинирование материалов правильное направление, которое позволяет преодолевать ранее считавшиеся пределы эффективности. Такие результаты стимулируют инвесторов, компании и стартапы вкладывать ресурсы в R&D, ускоряя технологическое развитие.
Новость о рекордной эффективности перовскитно‑кремниевых элементов сильный сигнал отрасли. Он показывает, что солнечные технологии продолжают развиваться и приближаться к новым рубежам эффективности.
Однако рынок не сменится мгновенно: технологии внедряются поэтапно, и переход от лаборатории к заводу требует времени, ресурсов и стандартизации. Фокус сегодняшнего дня остаётся на проверенных решениях, которые работают уже сейчас.
На данный момент, на рынке доминируют модули с КПД порядка 20–23 %, которые обеспечивают надёжную эксплуатацию и высокую рентабельность инвестиций в солнечную энергию. Они уже позволяют:
- Сократить счета за электричество;
- Обеспечить стабильное производство электроэнергии в течение 25+ лет;
- Быстро окупить вложения, особенно при использовании «зелёных тарифов» или программ поддержки.