Perovskitne solarne “naljepnice” uskoro stižu: Kako bi fleksibilni laminati mogli pretvoriti zidove, automobile i krovove u elektrane

• Fleksibilni perovskitni modul s WVTR ≈ 5,0 × 10⁻³ g/m²/dan zadržao je 84% svoje snage nakon 2.000 sati na 85°C/85% RH (vlažna toplina).
• Japan subvencionira Sekisui Chemical za izgradnju tvornice perovskitnih filmova snage 100 MW do 2027. godine kako bi se do 2040. postigao kapacitet od oko 20 GW.
• Anker je demonstrirao suncobran na plaži napajan perovskitom na CES-u 2025.
• Fleksibilni perovskit/silicij tandem postigao je certificiranu učinkovitost od 29,88% u malom istraživačkom uređaju.
• Kineski startup predstavio je fleksibilni modul dimenzija 1,2 m × 1,6 m, snage 260–300 W i mase 2,04 kg (≈147 W/kg).
• Nekoliko proizvođača prošlo je IEC 61215/61730 testove pouzdanosti (uključujući 3× vlažna toplina/termičko cikliranje), što signalizira napredak prema standardima za fleksibilne module.
• Roll-to-roll proizvodnja može izrađivati uređaje na <150°C, s tehno-ekonomskom projekcijom od ~$0,7/W pri 1.000.000 m²/god.
• Barijerni filmovi i brtvljenje rubova su ključni; strategije uključuju PIB ljepila i laminaciju s niskim naprezanjem za smanjenje toplinskih/mehaničkih oštećenja.
• Napori za upravljanje olovom uključuju vanjske barijerne kapsulante i unutarnje dopante za imobilizaciju Pb, kao i planove recikliranja na kraju životnog vijeka.
• Japanski pilot-projekti na vanjskim dijelovima zgrada i demonstracije na Expo 2025 upućuju na ovojnice zgrada, zakrivljene fasade i prijenosne uređaje kao ciljeve u bliskoj budućnosti.

Ultratanki perovskitni fotonaponski sustavi laminirani na fleksibilne filmove prelaze iz laboratorija na tržište. Japan ulaže velika sredstva (milijarde), a pojavljuju se prvi proizvodi i pilot-projekti. Obećanje: lagana energija na zakrivljenim ili težinski ograničenim površinama uz brzu, niskotemperaturnu roll-to-roll proizvodnju. Prepreke: izdržljivost (vlaga/toplina), sigurno upravljanje olovom i certificiranje za financiranje. Financial Times, ScienceDirect, Nature

Što mislimo pod “fotonapon iz perovskita u fleksibilnim laminatima”

Perovskiti su klasa kristalnih materijala koji vrlo učinkovito pretvaraju svjetlost u električnu energiju i mogu se obrađivati iz otopina na niskim temperaturama. Fleksibilni laminati pakiraju te ćelije između polimernih barijernih filmova i ljepila (umjesto teškog stakla), stvarajući tanke, lagane solarne listove koji se mogu savijati i prilagoditi površinama poput fasada, membrana, vozila, šatora i IoT uređaja. ScienceDirect , American Chemical Society Publications

Tipičan fleksibilni sloj izgleda ovako (sprijeda prema natrag):

• prozirni polimerni supstrat (npr. PET ili PI) s tankim vodljivim slojem,
• slojevi za transport elektrona/šupljina,
• perovskitni apsorber,
• tanka stražnja elektroda (metal, ugljik ili prozirni vodič),
• ljepilo za kapsuliranje (POE/EVA/PIB, itd.),
• ultrabarijerna stražnja folija (za sprječavanje prodora vode/kisika), plus brtve na rubovima. Assettype Images, Physical Review Links

Zašto su laminati važni: vodena para brzo oštećuje perovskite, pa brzina prijenosa vodene pare (WVTR) i proces laminacije određuju vijek trajanja. U nedavnim testovima, moduli s najčvršćom barijerom u studiji (WVTR ≈ 5,0 × 10⁻³ g/m²/dan) zadržali su 84% svoje snage nakon 2.000 h na 85 °C/85% RH (vlažna toplina). Slabije barijere su otkazale puno ranije. Ritsumeikan University

Što se promijenilo 2024.–2025.?

• Nacionalna inicijativa Japana. Vlada podupire fleksibilne perovskite kako bi izazvala kinesku dominaciju u PV-u, uključujući velike subvencije za Sekisui Chemical za izgradnju 100 MW tvornice perovskitnih filmova do 2027. Japanski cilj je ~20 GW perovskitnog kapaciteta do 2040. Financial Times, PV Tech, Tech Xplore
• Prve demonstracije blizu potrošača. Anker je prikazao perovskitom napajan suncobran za plažu na CES-u 2025. (marketinške tvrdnje su smjele i nisu neovisno potvrđene), što pokazuje kako perovskiti mogu napajati zakrivljenu, prijenosnu opremu. The Verge
• Rekordi učinkovitosti fleksibilnih uređaja. Istraživači su izvijestili o 29,88% certificirane učinkovitosti za fleksibilni perovskit/silicij monolitni tandem (mala površina, istraživački uređaj) — prekretnica koja smanjuje jaz između fleksibilnih i krutih uređaja. Nature
• Veći fleksibilni moduli. Kineski startup predstavio je 1,2 m × 1,6 m fleksibilni modul snage 260–300 W i mase samo 2,04 kg (~147 W/kg), što ukazuje na visoku specifičnu snagu na površinama s ograničenjem težine. (Tvrdnje proizvođača; rana faza.) pv magazine International
• Prema bankabilnosti. Više kineskih proizvođača izvijestilo je o prolasku IEC 61215/61730 režima pouzdanosti (pa čak i 3× ubrzanog starenja) — zasad uglavnom za krute perovskitne module, ali to ukazuje na brz napredak prema standardiziranoj izdržljivosti. Perovskite Info

“Kada imate tehnologiju u njezinim ranim fazama, imate mogućnost bolje je dizajnirati.” — Joey Luther, NREL. NREL

Kako se izrađuju fleksibilni perovskitni laminati (i zašto je inkapsulacija presudna)

1. Izrada uređaja na niskoj temperaturi
   Perovskitni slojevi i kontakti mogu se tiskati ili nanositi premazom na <150 °C i skalirati pomoću roll‑to‑roll alata — iste proizvodne logike koja se koristi za ambalažu ili folije za baterije. Tehno-ekonomska studija iz 2024. o potpuno R2R perovskitima predviđa ~$0,7/W pri 1.000.000 m²/god uz mogućnost daljnjeg smanjenja troškova kako se linije povećavaju. Nature
2. Laminacija i ljepila
   Konvencionalna PV laminacija (za staklene module) koristi ~150–160 °C za umrežavanje POE/EVA. Ta temperatura može oštetiti perovskite, pa su se pojavile dvije strategije:
   • Inženjerski prilagoditi ćeliju da preživi vakuumsku laminaciju na 150 °C (npr. unutarnje difuzijske barijere, ALD SnOₓ), iliSmanjiti naprezanje/temperaturu laminacije s viskoelastičnim PIB-baziranim ljepilima ili pristupima na sobnoj temperaturi/niskom tlaku, čime se smanjuje toplinski/mehanički šok. National Renewable Energy Laboratory, Nature, Assettype Images
   Istraživači su također demonstrirali izostatičku laminaciju pod pritiskom za formiranje čvrstih sučelja bez oštećenja uređaja — korisno za arhitekture velikih površina ili s ugljičnim elektrodama. Nature
3. Barijerne folije i brtvljenje rubova
   Vlaga je glavni uzrok otkaza. Osim visokokvalitetnih barijernih folija (često višeslojni anorganski/organski slojevi), brtvila za rubove (npr. butil) i kemije ljepila podešavaju se za blokiranje vode i imobilizaciju olova u slučaju oštećenja. Više pregleda i studija iz 2024.–2025. navodi snažne kandidate za enkapsulaciju i strategije sekvestracije olova. American Chemical Society Publications, AIP Publishing, RSC Publishing

“Perovskitne solarne ćelije… nude jedinstvene mogućnosti… Međutim, stabilnost… je slaba u usporedbi s konvencionalnim materijalom, što se može poboljšati… enkapsulacijom barijernim folijama.” — Prof. Takashi Minemoto, Sveučilište Ritsumeikan. Sveučilište Ritsumeikan

Pregled performansi (2025)

• Laboratorijski fleksibilni tandemi:29,88% certificirano (perovskit/silicij, mala površina). Nature
• Komercijalizacija jednodijelnih modula: Prijavljeni fleksibilni moduli 260–300 W pri 2,04 kg; drugi prijavljuju 18,1% učinkovitosti modula (kruti) potvrđeno od NREL — što ukazuje na brzi napredak na razini modula. pv magazine International
• Mehanička izdržljivost: Fleksibilne ćelije zadržavaju ~96% učinkovitosti nakon 10.000 savijanja pri radijusu od 5 mm prema istraživanju iz 2024.; tandemi s tankim Si zadržali su performanse nakon 2.000 ciklusa savijanja. (Postavke testiranja variraju.) AZoCleantech Nature

„Uveli smo koncept kompozitnih materijala u dizajn sučelja… postigli smo rezultate nedostižne tradicionalnim inženjeringom sučelja.” — Dr. Guo Pengfei, HKUST. Tech Xplore

Gdje su fleksibilni laminati najbolji izbor

• Ovojnice zgrada / membrane—krovovi s ograničenom težinom, zakrivljene fasade, privremene strukture. Japan je pilotirao perovskite u obliku filma na vanjskim dijelovima zgrada, a Expo 2025 prikazuje perovskitne filmove u javnim prostorima. Sekisuichemical, Wiley Online Library
• Vozila i mobilnost—zakrivljene površine (krovovi, oplata), prikolice i dronovi imaju koristi od visokog W/kg i prilagodljivosti. Messefrankfurt
• Prijenosni uređaji i IoT—kišobrani, šatori, signalizacija i uređaji male snage, gdje su važniji odziv pri slabom svjetlu i oblik nego apsolutni $/W. The Verge

Sigurnost i održivost: pitanje olova (i stvarna rješenja)

Većina visokoučinkovitih perovskita koristi malu količinu olova. Rizik nastaje ako je modul slomljen i natopljen. Mjere ublažavanja uključuju:

• Vanjske: čvrsti barijerni filmovi + robusna brtvljenja rubova + inkapsulanti koji vežu olovo kako bi se Pb imobilizirao ako je laminat oštećen.
• Unutarnje: dopanti i aditivi koji vežu Pb unutar perovskitne mikrostrukture; dizajni koji olakšavaju recikliranje na kraju životnog vijeka. AIP Publishing, American Chemical Society Publications, Nature

Bankabilnost i standardi: kako će izgledati “dobro”

• Testovi modula: Prolazak IEC 61215/61730 je osnovni zahtjev za vanjske PV sustave. U 2025. proizvođači su prijavili certifikate (uglavnom kruti perovskiti), uključujući trostruko jače starenje (3× vlažna toplina/termičko cikliranje), što je snažan pokazatelj izdržljivosti. Fleksibilni moduli moraju zadovoljiti slične ili prilagođene kriterije kako se standardi razvijaju. Perovskite Info
• Kompatibilnost proizvodnje: Standardna vakuumska laminacija na ~150 °C opterećuje perovskite — stoga treba koristiti na laminaciju otporne slojeve uređaja ili ljepila/preše s niskim naprezanjem. National Renewable Energy Laboratory Nature
• Izvedba barijere: Kontrolirane studije povezuju WVTR izravno s preživljavanjem na vlažnoj toplini; birajte filmove s ultra-niskim WVTR-om i provjerene brtve na rubovima. Ritsumeikan University

Troškovi i ekonomika (rano, ali ohrabrujuće)

• Nadolazeće R2R linije (tinta/slot-die, blade, PVD/ALD za kontakte) mogle bi doseći ~$0.7/W u velikoj proizvodnji, uz daljnja smanjenja potaknuta učenjem. LCOE najviše ovisi o učinkovitosti i vijeku trajanja; analize sugeriraju da perovskiti postaju privlačni kad moduli prijeđu ~20–24% i traju 15–25+ godina, osobito u laganim/fleksibilnim nišama s uštedama na BOS-u. Nature RSC Publishing

Sitna slova: stvarnosti iz posljednje dvije godine

• Hajp vs. očvršćivanje: Uz stvarni napredak, neki istaknuti pioniri fleksibilnih tehnologija imali su financijskih poteškoća (npr. Saule Technologies je prijavio ozbiljne probleme 2025.). Budite oprezni s atraktivnim demonstracijama i marketinškim specifikacijama. Perovskite Info Pvtime
• Tvrdnje trebaju podatke treće strane: Rani potrošački uređaji (poput perovskitnog kišobrana) navode impresivne učinkovitosti, ali neovisna provjera je rijetka. Tražite certificirana izvješća o testiranju. The Verge

Kako danas procijeniti fleksibilni perovskitni laminat

Pitajte dobavljače za:

1. Dokaze o certifikaciji: IEC 61215/61730 (ili ekvivalentna) izvješća o testiranju za točnu reviziju proizvoda. Couleenergy
2. Specifikacije barijere: WVTR/OTR vrijednosti laminata i sustava za brtvljenje rubova; rezultati testova na vlagu i toplinu (85 °C/85% RH) i UV testovi. Ritsumeikan University
3. Termalni procesni prozor: Temperatura/vrijeme laminacije i dokazi da uređaj preživljava proces (npr. PCE i EL slike prije/poslije laminacije). National Renewable Energy Laboratory
4. Mehanički podaci: Radijus savijanja i broj ciklusa pri kojima se zadržava ≥90–95% performansi. AZoCleantech
5. Upravljanje olovom: Kemija kapsulanta i mjere za hvatanje olova; EHS dokumentacija i plan recikliranja na kraju životnog vijeka. AIP Publishing Nature
6. Jamstvo i terenska testiranja: Lokacije, trajanja i praćene performanse stvarnih instalacija (idealno 12–24 mjeseca+).

Izjave stručnjaka koje možete koristiti

• NREL (održivost na prvom mjestu): “Guranje perovskitnih PV prema poboljšanoj održivosti ima više smisla u ovoj fazi.” — Joey Luther. NREL
• Ritsumeikan sveučilište (barijere su važne): “Stabilnost… može se poboljšati… enkapsulacijom s barijernim filmovima.” — Takashi Minemoto. Ritsumeikan University
• HKUST (sučelja po dizajnu): “Uveli smo koncept kompozitnih materijala u dizajn sučelja…” — Guo Pengfei. Tech Xplore

Pregled: što pratiti sljedeće

1. Povećanje proizvodnje linija s filmovima (npr. Sekisui 100 MW do 2027.) i kako se prinosi razvijaju na R2R proizvodnji. PV Tech
2. Bankabilni vijek trajanja: Više neovisnih IEC prolazaka (uključujući za fleksibilne proizvode), dulji skupovi podataka s vanjskih testiranja i jamstva ≥10–15 godina. Perovskite Info
3. Sigurniji slojevi: Šira primjena adheziva/filmova za vezanje olova i logistika recikliranja na kraju životnog vijeka. AIP Publishing
4. Hibridne arhitekture: Tanke silicijske + perovskitne tandemske ćelije na fleksibilnim nosačima za veću učinkovitost bez žrtvovanja savitljivosti. Nature

Trenutni naslovi i ključna izvješća (ažurirano do 15. kolovoza 2025.)

• Japanski 1,5 milijardi dolara ulog na ultra-tanke fleksibilne perovskite (politika + razvoj industrije). Financial Times
• Qcells izvještava o napretku velikih perovskit-na-silicij ćelija (relevantno za tandeme/buduće laminate). Reuters
• Ankerova perovskitna kišobran signalizira potrošačko eksperimentiranje (specifikacije nisu potvrđene). The Verge

Svježi izvještaji: perovskitni PV i fleksibilni laminati (2025) Ft Reuters

Daljnje čitanje (odabrana istraživanja i analize)

• Roll‑to‑roll proizvodnja i trošak: Nature Communications (2024) predviđa ~$0.7/W u velikoj proizvodnji. Nature
• Inovacije u laminaciji: Ljepila s niskim naprezanjem PIB (2024) i izostatička laminacija pod pritiskom (2024). Nature
• Dokazi o barijernim folijama: Studija o otpornosti na vlagu povezuje WVTR s preživljavanjem (2025). Ritsumeikan University
• Fleksibilni tandemni iskorak: 29,88% certificirano (2025). Nature
• Industrijska implementacija: Pregled napretka u 2025. i dobitci na modulima. pv magazine International

Zaključak