Perovskitne solarne „nalepnice“ su skoro stigle: Kako fleksibilni laminati mogu pretvoriti zidove, automobile i krovove u elektrane

септембар 4, 2025
Perovskite Solar ‘Stickers’ Are Almost Here: How Flexible Laminates Could Turn Walls, Cars & Roofs into Power Plants
Perovskite - flexible solar cells
  • Fleksibilni perovskitni modul sa WVTR ≈ 5,0 × 10⁻³ g/m²/dan zadržao je 84% svoje snage nakon 2.000 sati na 85°C/85% RV (vlažna toplota).
  • Japan subvencioniše Sekisui Chemical za izgradnju fabrike perovskitnih filmova kapaciteta 100 MW do 2027. godine, kako bi se do 2040. dostiglo oko 20 GW kapaciteta.
  • Anker je demonstrirao suncobran na plaži na perovskitni pogon na CES 2025.
  • Fleksibilni perovskit/silicijum tandem postigao je sertifikovanu efikasnost od 29,88% u istraživačkom uređaju male površine.
  • Kineski startap je predstavio fleksibilni modul dimenzija 1,2 m × 1,6 m, snage 260–300 W i težine 2,04 kg (≈147 W/kg).
  • Nekoliko proizvođača je prošlo IEC 61215/61730 testove pouzdanosti (uključujući 3× vlažna toplota/termički ciklus), što ukazuje na napredak ka standardima za fleksibilne module.
  • Roll-to-roll proizvodnja može izrađivati uređaje na <150°C, sa tehno-ekonomskom projekcijom od ~$0,7/W pri 1.000.000 m²/god.
  • Barijerni filmovi i ivične zaptivke su ključni; strategije uključuju PIB lepkove i laminaciju sa niskim naponom za smanjenje termičkog/mehaničkog oštećenja.
  • Napori za upravljanje olovom uključuju spoljne barijerne enkapsulante i unutrašnje dopante za imobilizaciju Pb, kao i planove za reciklažu na kraju životnog veka.
  • Japanski pilot-projekti na spoljašnjim površinama zgrada i demonstracije na Expo 2025 ukazuju na fasade zgrada, zakrivljene površine i prenosive uređaje kao ciljeve u bliskoj budućnosti.

Ultra-tanki perovskitni fotonaponski paneli laminirani na fleksibilne filmove prelaze iz laboratorije na tržište. Japan mnogo ulaže (milijarde), a prvi proizvodi i pilot-projekti se pojavljuju. Obećanje: lagana energija na zakrivljenim ili površinama sa ograničenjem težine, uz brzu, niskotemperaturnu roll-to-roll proizvodnju. Prepreke: izdržljivost (vlaga/toplota), bezbedno upravljanje olovom i sertifikacija za finansiranje. Financial Times, ScienceDirect, Nature


Šta podrazumevamo pod “fotonaponski paneli od perovskita u fleksibilnim laminatima”

Perovskiti su klasa kristalnih materijala koji veoma efikasno pretvaraju svetlost u električnu energiju i mogu se obrađivati iz mastila na niskim temperaturama. Fleksibilni laminati pakuju te ćelije između polimernih barijernih filmova i lepkova (umesto teškog stakla), stvarajući tanke, lake solarne listove koji se mogu savijati i prilagoditi površinama kao što su fasade, membrane, vozila, šatori i IoT uređaji. ScienceDirect, American Chemical Society Publications

Tipičan fleksibilni sloj izgleda ovako (od napred ka nazad):

  • transparentni polimerni supstrat (npr. PET ili PI) sa tankim provodnim slojem,
  • slojevi za transport elektrona/šupljina,
  • perovskitni apsorber,
  • tanka zadnja elektroda (metal, ugljenik ili providni provodnik),
  • lepak za enkapsulaciju (POE/EVA/PIB, itd.),
  • ultrabarijerna zadnja folija (za zaštitu od vode/kiselnika), plus ivične zaptivke. Assettype Images, Physical Review Links

Zašto su laminati važni: vodena para brzo oštećuje perovskite, tako da brzina prenosa vodene pare (WVTR) i proces laminacije određuju vek trajanja. U nedavnim testovima, moduli sa 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% RV (vlažna toplota). Slabije barijere su otkazale mnogo ranije. Ritsumeikan University


Šta se promenilo u 2024–2025?

  • Nacionalna inicijativa Japana. Vlada podržava fleksibilne perovskite kako bi izazvala kinesku dominaciju u PV, uključujući velike subvencije za Sekisui Chemical za izgradnju 100 MW fabrike perovskitnih filmova do 2027. Cilj Japana je ~20 GW perovskitnog kapaciteta do 2040. Financial Times, PV Tech, Tech Xplore
  • Prve demonstracije bliske potrošačima. Anker je prikazao perovskitni suncobran za plažu na CES 2025 (marketinške tvrdnje su smele i nisu nezavisno potvrđene), što pokazuje kako perovskiti mogu napajati zakrivljenu, prenosivu opremu. The Verge
  • Rekordi efikasnosti fleksibilnih uređaja. Istraživači su prijavili 29,88% sertifikovane efikasnosti za fleksibilni perovskit/silicijumski monolitni tandem (mala površina, istraživački uređaj) — prekretnica koja smanjuje jaz između fleksibilnih i krutih uređaja. Nature
  • Veći fleksibilni moduli. Kineski startap je predstavio 1,2 m × 1,6 m fleksibilni modul sa snagom od 260–300 W i težinom od samo 2,04 kg (~147 W/kg), ukazujući na visoku specifičnu snagu na površinama sa ograničenjem težine. (Navodi proizvođača; rana faza.) pv magazine International
  • Ka bankabilnosti. Više kineskih proizvođača je prijavilo da su prošli IEC 61215/61730 režime pouzdanosti (pa čak i 3× ubrzano starenje) — za sada uglavnom za krute perovskitne module, ali to ukazuje na brz napredak ka standardizovanoj izdržljivosti. Perovskite Info

„Kada imate tehnologiju u njenim ranim fazama, imate mogućnost da je bolje dizajnirate.” — Joey Luther, NREL. NREL


Kako se prave fleksibilni perovskitni laminati (i zašto je enkapsulacija presudna)

  1. Izrada uređaja na niskoj temperaturi
    Perovskitni slojevi i kontakti mogu se štampati ili nanositi premazom na <150 °C i skalirati pomoću roll‑to‑roll alata — ista logika proizvodnje koja se koristi za pakovanje 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 daljeg smanjenja troškova kako se linije šire. Nature
  2. Laminacija i lepkovi
    Konvencionalna PV laminacija (za staklene module) koristi ~150–160 °C za POE/EVA umrežavanje. Ta temperatura može oštetiti perovskite, pa su se pojavile dve strategije:
    • Inženjering ćelije da preživi vakuum laminaciju na 150 °C (npr. unutrašnje difuzione barijere, ALD SnOₓ), iliSmanjenje stresa/temperature laminacije pomoću viskoelastičnih PIB-baziranih lepkova ili pristupa na sobnoj temperaturi/niskom pritisku, čime se smanjuje toplotni/mehanički šok. National Renewable Energy Laboratory, Nature, Assettype Images
    Istraživači su takođe demonstrirali izostatičku pres laminaciju kako bi formirali čvrste interfejse bez oštećenja uređaja — korisno za arhitekture velikih površina ili sa ugljeničnim elektrodama. Nature
  3. Barijerni filmovi i ivične zaptivke
    Vlažnost je dominantan način otkaza. Pored visokokvalitetnih barijernih filmova (često višeslojni anorganski/organski slojevi), ivični zaptivači (npr. butil) i hemija lepkova su podešeni da blokiraju vodu i imobilizuju olovo ako dođe do oštećenja. Više pregleda i studija iz 2024–2025. godine katalogiziraju jake kandidate za enkapsulante i strategije za sekvestraciju olova. American Chemical Society Publications, AIP Publishing, RSC Publishing

„Perovskitne solarne ćelije… nude jedinstvene mogućnosti… Međutim, stabilnost… je slaba u poređenju sa konvencionalnim materijalima, što se može poboljšati… enkapsulacijom barijernim filmovima.” — Prof. Takashi Minemoto, Univerzitet Ricumeikan. Univerzitet Ricumeikan


Pregled performansi (2025)

  • Laboratorijski fleksibilni tandemi: 29,88% sertifikovano (perovskit/silicijum, mala površina). Nature
  • Komercijalizacija jednostrukih modula: Prijavljeni fleksibilni moduli 260–300 W na 2,04 kg; drugi prijavljuju 18,1% efikasnosti modula (rigidni) verifikovano od strane NREL — što ukazuje na brze dobitke na nivou modula. pv magazine International
  • Mehanička izdržljivost: Fleksibilne ćelije zadržavaju ~96% efikasnosti nakon 10.000 savijanja na 5 mm radijusa, što je prijavljeno u istraživanju iz 2024; tandemi sa tankim Si su zadržali performanse nakon 2.000 ciklusa savijanja. (Test postavke variraju.) AZoCleantechNature

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


Gde se fleksibilni laminati najbolje uklapaju

  • Omotači zgrada / membrane—krovovi sa ograničenjem težine, zakrivljene fasade, privremene konstrukcije. Japan je pilotirao perovskite u obliku filma na spoljašnjosti zgrada, a Expo 2025 prikazuje perovskitne filmove u javnim prostorima. sekisuichemical.com, Wiley Online Library
  • Vozila i mobilnost—zakrivljene površine (krovovi, oplata), prikolice i dronovi imaju koristi od visokog W/kg i prilagodljivosti. automotive.messefrankfurt.com
  • Prenosivi uređaji i IoT—kišobrani, šatori, signalizacija i uređaji male snage, gde su odziv na slabo osvetljenje i oblik važniji od apsolutne cene po vatu. The Verge

Bezbednost i održivost: pitanje olova (i prava rešenja)

Većina visokoperformansnih perovskita koristi malu količinu olova. Rizik nastaje ako je modul polomljen i natopljen. Mere ublažavanja uključuju:

  • Spoljašnje: čvrsti barijerni filmovi + robusna zaptivka ivica + inkapsulanti koji vezuju olovo radi imobilizacije Pb ako je laminat oštećen.
  • Unutrašnje: dopanti i aditivi koji vezuju Pb unutar mikrostrukture perovskita; dizajni koji olakšavaju reciklažu na kraju životnog veka. AIP Publishing, American Chemical Society Publications, Nature

Nedavna istraživanja pokazuju da hemija laminacije i slojevi za sekvestraciju mogu smanjiti curenje olova za nekoliko redova veličine; pregledi iz 2025. sumiraju održive materijale (polimeri, smole, nanočestice) i puteve cirkularnosti. Wiley Online Library, ScienceDirect


Bankabilnost i standardi: kako će izgledati “dobro”

  • Testovi modula: Prolazak IEC 61215/61730 je osnovni uslov za PV na otvorenom. U 2025. proizvođači su prijavili sertifikate (uglavnom rigidnih perovskita), uključujući trostruko jače starenje (3× vlažno-toplotni ciklus/termalni ciklus), što je snažan pokazatelj izdržljivosti. Fleksibilni moduli moraju ispuniti slične ili prilagođene kriterijume kako se standardi razvijaju. Perovskite Info
  • Kompatibilnost proizvodnje: Standardna vakuumska laminacija na ~150 °C opterećuje perovskite — zato treba koristiti stakove uređaja otporne na laminaciju ili lepkove/presu sa niskim naprezanjem. National Renewable Energy LaboratoryNature
  • Performanse barijere: Kontrolisane studije povezuju WVTR direktno sa preživljavanjem u vlažno-toplotnim uslovima; birajte filmove sa ultra-niskim WVTR i proverene ivicne zaptivke. Ritsumeikan University

Troškovi i ekonomija (rano, ali ohrabrujuće)

  • Nove R2R linije (mastilo/slot-die, blade, PVD/ALD za kontakte) mogle bi dostići ~$0.7/W u velikoj proizvodnji, uz dalja smanjenja kroz učenje. LCOE najviše zavisi od efikasnosti i trajanja; analize sugerišu da perovskiti postaju privlačni kada moduli pređu ~20–24% i traju 15–25+ godina, posebno u lakoj/fleksibilnoj niši sa uštedama na BOS-u. NatureRSC Publishing

Sitna slova: realnosti iz poslednje dve godine

  • Hajp vs. očvršćavanje: Pored stvarnog napretka, neki visoko‑profilisani pioniri fleksibilnih tehnologija imali su finansijske probleme (npr. Saule Technologies je prijavio ozbiljne poteškoće 2025). Pristupite blistavim demonstracijama i marketinškim specifikacijama sa dužnom pažnjom. Perovskite Infopvtime.org
  • Tvrdnje zahtevaju podatke treće strane: Rani potrošački uređaji (poput perovskitnog kišobrana) navode zapanjujuće efikasnosti, ali je nezavisna verifikacija retka. Tražite sertifikovane izveštaje o testiranju. The Verge

Kako danas proceniti fleksibilni perovskitni laminat

Pitajte dobavljače za:

  1. Dokaze o sertifikaciji: IEC 61215/61730 (ili ekvivalentni) izveštaji o testiranju za tačnu reviziju proizvoda. couleenergy.com
  2. Specifikacije barijere: WVTR/OTR vrednosti laminata i sistema za zaptivanje ivica; rezultati testova na vlagu i toplotu (85 °C/85% RH) i UV testovi. Ritsumeikan University
  3. Termalni procesni prozor: Temperatura/vreme laminacije i dokazi da uređaj preživljava proces (npr. PCE pre/posle laminacije, EL slike). National Renewable Energy Laboratory
  4. Mehanički podaci: Poluprečnik savijanja i broj ciklusa pri kojima se zadržava ≥90–95% performansi. AZoCleantech
  5. Upravljanje olovom: Hemija enkapsulanta i mere za hvatanje olova; EHS dokumentacija i plan za reciklažu na kraju životnog veka. AIP PublishingNature
  6. Garancija i terenski pilot projekti: Lokacije, trajanja i praćene performanse stvarnih instalacija (idealno 12–24 meseca+).

Stručne izjave koje možete koristiti

  • NREL (održivost na prvom mestu): „Guranje perovskit PV ka unapređenoj održivosti ima više smisla u ovoj fazi.” — Joey Luther. NREL
  • Ritsumeikan Univ. (barijere su važne): „Stabilnost… može se poboljšati… enkapsulacijom barijernim filmovima.” — Takashi Minemoto. Ritsumeikan University
  • HKUST (interfejsi po dizajnu): „Uveli smo koncept kompozitnih materijala u dizajn interfejsa…” — Guo Pengfei. Tech Xplore

Pregled: šta pratiti sledeće

  1. Povećanje kapaciteta linija za filmove (npr. Sekisui-jevih 100 MW do 2027) i kako se prinosi razvijaju u R2R proizvodnji. PV Tech
  2. Bankabilni životni vek: Više nezavisnih IEC prolaza (uključujući za fleksibilne proizvode), duži skupovi podataka sa terena i garancije ≥10–15 godina. Perovskite Info
  3. Bezbedniji slojevi: Šira upotreba adheziva/filmova za vezivanje olova i logistika reciklaže na kraju životnog veka. AIP Publishing
  4. Hibridne arhitekture: Tanke silicijumske + perovskit tandeme na fleksibilnim nosačima za veću efikasnost bez žrtvovanja savitljivosti. Nature

Aktuelni naslovi i ključni izveštaji (ažurirano do 15. avgusta 2025.)

  • Japanska opklada od 1,5 milijardi dolara na ultra-tanke fleksibilne perovskite (politika + razvoj industrije). Financial Times
  • Qcells izveštava o napretku velikih perovskit-na-silicijum ćelija (relevantno za tandeme/buduće laminate). Reuters
  • Ankerova perovskitna kišobran signalizira eksperimentisanje potrošača (specifikacije nisu potvrđene). The Verge

Novi izveštaji: perovskitni PV i fleksibilni laminati (2025)


Dalje čitanje (izabrana istraživanja i analize)

  • Roll‑to‑roll proizvodnja i trošak: Nature Communications (2024) predviđa ~$0.7/W u velikoj proizvodnji. Nature
  • Inovacije u laminaciji: Niskonaponska PIB lepila (2024) i izostatička pres laminacija (2024). Nature
  • Dokazi o barijernim filmovima: Studija o otpornosti na vlagu povezuje WVTR sa preživljavanjem (2025). Ritsumeikan University
  • Fleksibilni tandem prekretnica: 29,88% sertifikovano (2025). Nature
  • Industrijska primena: Pregled napretka za 2025. i poboljšanja modula. pv magazine International

Zaključak

Fleksibilni perovskitni laminati više nisu ideja iz naučne fantastike. Uz ozbiljno nacionalno finansiranje, vidljive pilot-projekte i brzo napredujuću nauku o enkapsulaciji, oni su na putu da posluže lakoj, prilagodljivoj niši gde stakleni moduli ne mogu da idu — i to uz privlačnu ekonomsku isplativost ako se postignu ciljevi izdržljivosti. Obratite posebnu pažnju na kvalitet barijere, naprezanje pri laminaciji i nezavisne sertifikate kada vidite sledeći naslov o „solarnim nalepnicama“. Financial Times, Nacionalna laboratorija za obnovljivu energiju, Perovskite Info
Super Perovskite Solar Cell finally hits the market!

Don't Miss