- 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. [1], [2], [3]
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. [4][5] [6]
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. [7], [8]
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. [9]
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. [10], [11], [12]
- 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. [13]
- 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. [14]
- 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.) [15]
- 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. [16]
“Kada imate tehnologiju u njezinim ranim fazama, imate mogućnost bolje je dizajnirati.” — Joey Luther, NREL. [17]
Kako se izrađuju fleksibilni perovskitni laminati (i zašto je inkapsulacija presudna)
- 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. [18] - 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. [19], [20], [21]
- 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. [23], [24], [25]
“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. [26]
Pregled performansi (2025)
- Laboratorijski fleksibilni tandemi:29,88% certificirano (perovskit/silicij, mala površina). [27]
- 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. [28]
- 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.) [29][30]
„Uveli smo koncept kompozitnih materijala u dizajn sučelja… postigli smo rezultate nedostižne tradicionalnim inženjeringom sučelja.” — Dr. Guo Pengfei, HKUST. [31]
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. [32], [33]
- Vozila i mobilnost—zakrivljene površine (krovovi, oplata), prikolice i dronovi imaju koristi od visokog W/kg i prilagodljivosti. [34]
- Prijenosni uređaji i IoT—kišobrani, šatori, signalizacija i uređaji male snage, gdje su važniji odziv pri slabom svjetlu i oblik nego apsolutni $/W. [35]
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. [36], [37], [38]
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. [41]
- Kompatibilnost proizvodnje: Standardna vakuumska laminacija na ~150 °C opterećuje perovskite — stoga treba koristiti na laminaciju otporne slojeve uređaja ili ljepila/preše s niskim naprezanjem. [42][43]
- Izvedba barijere: Kontrolirane studije povezuju WVTR izravno s preživljavanjem na vlažnoj toplini; birajte filmove s ultra-niskim WVTR-om i provjerene brtve na rubovima. [44]
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. [45][46]
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. [47][48]
- Tvrdnje trebaju podatke treće strane: Rani potrošački uređaji (poput perovskitnog kišobrana) navode impresivne učinkovitosti, ali neovisna provjera je rijetka. Tražite certificirana izvješća o testiranju. [49]
Kako danas procijeniti fleksibilni perovskitni laminat
Pitajte dobavljače za:
- Dokaze o certifikaciji: IEC 61215/61730 (ili ekvivalentna) izvješća o testiranju za točnu reviziju proizvoda. [50]
- Specifikacije barijere: WVTR/OTR vrijednosti laminata i sustava za brtvljenje rubova; rezultati testova na vlagu i toplinu (85 °C/85% RH) i UV testovi. [51]
- Termalni procesni prozor: Temperatura/vrijeme laminacije i dokazi da uređaj preživljava proces (npr. PCE i EL slike prije/poslije laminacije). [52]
- Mehanički podaci: Radijus savijanja i broj ciklusa pri kojima se zadržava ≥90–95% performansi. [53]
- Upravljanje olovom: Kemija kapsulanta i mjere za hvatanje olova; EHS dokumentacija i plan recikliranja na kraju životnog vijeka. [54][55]
- 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. [56]
- Ritsumeikan sveučilište (barijere su važne): “Stabilnost… može se poboljšati… enkapsulacijom s barijernim filmovima.” — Takashi Minemoto. [57]
- HKUST (sučelja po dizajnu): “Uveli smo koncept kompozitnih materijala u dizajn sučelja…” — Guo Pengfei. [58]
Pregled: što pratiti sljedeće
- Povećanje proizvodnje linija s filmovima (npr. Sekisui 100 MW do 2027.) i kako se prinosi razvijaju na R2R proizvodnji. [59]
- Bankabilni vijek trajanja: Više neovisnih IEC prolazaka (uključujući za fleksibilne proizvode), dulji skupovi podataka s vanjskih testiranja i jamstva ≥10–15 godina. [60]
- Sigurniji slojevi: Šira primjena adheziva/filmova za vezanje olova i logistika recikliranja na kraju životnog vijeka. [61]
- Hibridne arhitekture: Tanke silicijske + perovskitne tandemske ćelije na fleksibilnim nosačima za veću učinkovitost bez žrtvovanja savitljivosti. [62]
Trenutni naslovi i ključna izvješća (ažurirano do 15. kolovoza 2025.)
- Japanski 1,5 milijardi dolara ulog na ultra-tanke fleksibilne perovskite (politika + razvoj industrije). [63]
- Qcells izvještava o napretku velikih perovskit-na-silicij ćelija (relevantno za tandeme/buduće laminate). [64]
- Ankerova perovskitna kišobran signalizira potrošačko eksperimentiranje (specifikacije nisu potvrđene). [65]
Svježi izvještaji: perovskitni PV i fleksibilni laminati (2025)[66][67]
Daljnje čitanje (odabrana istraživanja i analize)
- Roll‑to‑roll proizvodnja i trošak: Nature Communications (2024) predviđa ~$0.7/W u velikoj proizvodnji. [68]
- Inovacije u laminaciji: Ljepila s niskim naprezanjem PIB (2024) i izostatička laminacija pod pritiskom (2024). [69]
- Dokazi o barijernim folijama: Studija o otpornosti na vlagu povezuje WVTR s preživljavanjem (2025). [70]
- Fleksibilni tandemni iskorak: 29,88% certificirano (2025). [71]
- Industrijska implementacija: Pregled napretka u 2025. i dobitci na modulima. [72]
Zaključak
Fleksibilni perovskitni laminati više nisu znanstvena fantastika. Uz ozbiljno nacionalno financiranje, vidljive pilot-projekte i brzo napredujuću znanost o enkapsulaciji, na dobrom su putu da posluže laganim, prilagodljivim nišama gdje stakleni moduli ne mogu ići — i to uz privlačnu ekonomsku isplativost ako se postignu ciljevi izdržljivosti. Obratite posebnu pozornost na kvalitetu barijere, naprezanje pri laminaciji i neovisne certifikate kad sljedeći put vidite naslov o “solarnim naljepnicama”. [73], [74], [75]
References
1. www.ft.com, 2. www.sciencedirect.com, 3. www.nature.com, 4. www.sciencedirect.com, 5. pubs.acs.org, 6. pubs.acs.org, 7. images.assettype.com, 8. link.aps.org, 9. en.ritsumei.ac.jp, 10. www.ft.com, 11. www.pv-tech.org, 12. techxplore.com, 13. www.theverge.com, 14. www.nature.com, 15. www.pv-magazine.com, 16. www.perovskite-info.com, 17. www.nrel.gov, 18. www.nature.com, 19. research-hub.nrel.gov, 20. www.nature.com, 21. images.assettype.com, 22. www.nature.com, 23. pubs.acs.org, 24. pubs.aip.org, 25. pubs.rsc.org, 26. en.ritsumei.ac.jp, 27. www.nature.com, 28. www.pv-magazine.com, 29. www.azocleantech.com, 30. www.nature.com, 31. techxplore.com, 32. www.sekisuichemical.com, 33. advanced.onlinelibrary.wiley.com, 34. automotive.messefrankfurt.com, 35. www.theverge.com, 36. pubs.aip.org, 37. pubs.acs.org, 38. www.nature.com, 39. onlinelibrary.wiley.com, 40. www.sciencedirect.com, 41. www.perovskite-info.com, 42. research-hub.nrel.gov, 43. www.nature.com, 44. en.ritsumei.ac.jp, 45. www.nature.com, 46. pubs.rsc.org, 47. www.perovskite-info.com, 48. www.pvtime.org, 49. www.theverge.com, 50. couleenergy.com, 51. en.ritsumei.ac.jp, 52. research-hub.nrel.gov, 53. www.azocleantech.com, 54. pubs.aip.org, 55. www.nature.com, 56. www.nrel.gov, 57. en.ritsumei.ac.jp, 58. techxplore.com, 59. www.pv-tech.org, 60. www.perovskite-info.com, 61. pubs.aip.org, 62. www.nature.com, 63. www.ft.com, 64. www.reuters.com, 65. www.theverge.com, 66. www.ft.com, 67. www.reuters.com, 68. www.nature.com, 69. www.nature.com, 70. en.ritsumei.ac.jp, 71. www.nature.com, 72. www.pv-magazine.com, 73. www.ft.com, 74. research-hub.nrel.gov, 75. www.perovskite-info.com
