Poplatok Francúzska v celosvetových pretekoch perovskitov-silicon tandem

Globálny solárny priemysel prechádza tichou, ale hlbokou transformáciou. Po desaťročia dominovali na trhu kryštalické kremíkové solárne články, ktoré sa neustále zlepšovali v účinnosti a zároveň klesali náklady. Kremík sa však približuje k svojim fyzikálnym limitom-teoretická maximálna účinnosť pre jeden-kremíkový článok je okolo 29 % a komerčné moduly už dnes fungujú v rozsahu 25 – 26 %. Na prekročenie tohto stropu sa priemysel obracia na prevratnú inováciu:perovskit-kremíkové tandemové solárne články.

A Francúzsko, možno nečakane, sa ukázalo ako jeden z najimpozantnejších hráčov v tejto globálnej rase.

Princíp tandemových buniek je celkom jednoduchý. Solárny článok obsahujúci jednu vrstvu dokáže využiť len malú časť slnečného svetla, pretože kremík dokáže zachytiť iba infračervené svetlo, ale pri absorpcii ultrafialového a viditeľného svetla stráca veľa energie. Keď však umiestnime na vrch kremíkového článku druhú vrstvu vyrobenú z perovskitového materiálu, sme schopní zhromaždiť oveľa širšie spektrum slnečného žiarenia. Inými slovami, solárna účinnosť môže dosiahnuť až 42% v porovnaní s iba 20% kremíkového článku.

Perovskity predstavujú zaujímavý typ materiálu vďaka svojej jedinečnej štruktúre. Sú veľmi sľubné, pretože sa dajú spracovať pomocou techník nízkej-teploty. Problémom je však dostať laboratórne výsledky na úroveň priemyselných produktov.

Jadrom francúzskych tandemových ambícií jeFrancúzska komisia pre alternatívne energie a atómovú energiu (CEA), pôsobiaci prostredníctvom jehoNárodný inštitút pre solárnu energiu (INES)v Chambéry. Toto nie je periférne výskumné úsilie-ide o plnohodnotnú-priemyselnú ofenzívu.

V januári 2025 CEA-INES a taliansky 3Sun-najväčší európsky výrobca solárnych modulov-oznámili tandemový perovskitový-kremíkový článok s certifikovanou účinnosťou30.8%na ploche 9 cm². To, čo robí tento úspech obzvlášť významným, je veľkosť bunky: zatiaľ čo mnohé medzinárodné rekordy účinnosti sú stanovené na malých laboratórnych vzorkách s veľkosťou 1 cm², CEA a 3Sun dosiahli tento výkon na bunke s veľkosťou 9 cm², čo je rozsah oveľa reprezentatívnejší pre to, čo možno preniesť do priemyselnej výroby. Len za jeden rok spolupráce tímy zlepšili efektivitu o 2,4 percentuálneho bodu, čím sa vyšplhali z 28,4 % v januári 2024 na 30,8 % v januári 2025.

Tento rekord nebol{0}}jediný. Do polovice roku 2025 CEA tiež dosiahla30% účinnosťna 8,2 cm² článku certifikovanom Európskou solárnou testovacou inštaláciou a pozoruhodnéÚčinnosť 27,3 %.na takmer 100 cm²-výsledok, ktorý radí Francúzsko medzi svetových lídrov v pomere-k{3}}veľkosti. Azda najdôležitejšie je, že sa ukázali referenčné tandemové bunky monitorované vonku medzi decembrom 2024 a septembrom 2025menej ako 1 % straty po deviatich mesiacochskutočného{0}}svetového vystavenia. Stabilita bola dlho Achillovou pätou perovskitovej technológie; tento výsledok signalizuje, že technológia rýchlo dospieva.

Okrem CEA-INES je IPVF jedným z dôležitých v sieti francúzskych tandemov. V júni 2026 tieto dve organizácie spolupracovali na dosiahnutí úžasnej úrovne účinnosti 31 % pomocou 4-cm2 perovskitovo-kremíkovej tandemovej bunky. Článok bol vyrobený kombináciou nanotextúrovaného kremíkového solárneho článku vyrobeného v TU Delft s perovskitovým článkom vyvinutým v IPVF prostredníctvom metódy poťahovania štrbinovým farbivom. IPVF teda teraz pracuje na integrovaných systémoch, ktoré kombinujú obe bunky, aby dosiahli ešte vyššiu efektivitu.
IPVF tiež dosiahlo pozoruhodnú úroveň účinnosti 16,8 % pomocou mini-modulu (veľkosť 10 cm × 10 cm) založeného na bifaciálnom perovskitovom solárnom článku. Inštitút plánuje mini{5}}modul ďalej rozvíjať jeho zväčšením až na veľkosť 60 cm × 30 cm.

Francúzska tandemová stratégia siaha ďaleko za hranice výskumných laboratórií. Formuje sa konštelácia priemyselných projektov:

Voltec Solar, francúzsky výrobca modulov, zabezpečený9,3 milióna eurod francúzskej environmentálnej agentúry Ademe na urýchlenie výroby perovskitových{0}}kremíkových tandemových panelov. Spolu s IPVF spoločnosť Voltec pokračuje v projekte „STAFF“ (Souveraineté Industrielle tandem de Fabrication Française) v rámci iniciatívy Francúzsko 2030 s cieľom vytvoriť domácu výrobnú základňu pre tandemovú technológiu. Partneri si stanovili ambiciózne ciele: uvedenie na trh do roku 2025 a rozšírenie výrobnej kapacity5 GW do roku 2030.

HoloSolis, ďalší francúzsky solárny developer, buduje a5 GWtováreň na solárne moduly v Sarreguemines na severovýchode Francúzska, ktorej výroba sa plánuje začať v roku 2027. Aj keď bude továreň spočiatku používať kremíkovú technológiu TOPCon, HoloSolis dal jasne najavo, že jej ambície siahajú aj na perovskit{1}}kremíkové tandemové články, čím sa aktívne pripravuje na ďalší výkonnostný skok v tomto odvetví.

Medzitým partnerstvo CEA so spoločnosťou 3Sun,-ktoré otvorilo prvú európsku továreň na vysoko-výkonné heteroprepojovacie panely na Sicílii, s plánovanou kapacitou 3 GW-vytvára silnú francúzsku{5}}taliansku os pre tandemovú industrializáciu.

Dôsledky francúzskeho tandemového presadzovania siahajú ďaleko za rámec akademických práv na vychvaľovanie. Nahradením súčasných kremíkových technológií (25 – 26 % účinnosť) tandemovými článkami dosahujúcimi 30 – 31 % by sa zvýšila výroba elektriny oviac ako 20%pri súčasnom znížení využívania pôdy a vplyvu CO₂ približne o rovnakú hranicu. Vo svete, ktorý sa snaží o dekarbonizáciu, sú tieto čísla transformačné.

Je tu aj strategický rozmer. Ako povedal François Legalland z CEA: "Dominancia výroby fotovoltaických modulov v Ázii nie je nevyhnutná. Výskumné inštitúcie a priemyselní hráči môžu byť v Európe stále konkurencieschopní. To je skvelá správa pre našu priemyselnú a energetickú suverenitu". Francúzsko sa nenaháňa len za rekordmi efektívnosti,{4}}naháňa sa aj za nezávislosťou výroby.

Francúzsko nie je jediným účastníkom tohto úsilia. Oxford PV (Spojené kráľovstvo-Nemecko), Qcells (Južná Kórea-Nemecko) a množstvo čínskych a amerických korporácií využíva podobné tandemové technológie. Očakáva sa, že globálny trh s perovskitovými-silikonovými batériami s veľkosťou okolo 167 miliónov USD v roku 2025 dosiahne do roku 2032 1,875 miliardy USD s CAGR 42,1 %.
Napriek tomu Francúzsko obsadilo v týchto pretekoch špeciálne miesto. Francúzsko predstavuje neutíchajúcu kombináciu popredných výskumných centier (CEA-INES, IPVF), rozsiahleho financovania z verejného sektora (Francúzsko 2030, Ademe) a rastúceho počtu investorov zo súkromného sektora (Voltec, HoloSolis, 3Sun), ktorí pracujú jedným smerom. Cieľ „Tandem Made in France“ sa pretavil do prevádzkovej reality.

Výzvy zostávajú. Rozšírenie na moduly v plnej-veľkosti pri zachovaní efektivity, zaistení-dlhodobej trvanlivosti a znižovaní nákladov sú obrovské prekážky. Ale trajektória je jasná. Za pár rokov sa Francúzsko pretransformovalo z nasledovníka solárnej výroby na lídra v ďalšej generácii fotovoltaickej technológie. Globálne preteky v perovskitoch-silikonového tandemu ani zďaleka neskončili,-ale Francúzsko sa pevne etablovalo ako kandidát na sledovanie.