Francouzská nálož v Global Perovskite-Silicon Tandem Race

Globální solární průmysl prochází tichou, ale hlubokou transformací. Po desetiletí dominovaly trhu krystalické křemíkové solární články, které se neustále zlepšují v účinnosti a zároveň klesají náklady. Ale křemík se blíží svým fyzikálním limitům-teoretická maximální účinnost pro jeden-křemíkový článek je kolem 29 % a komerční moduly dnes již pracují v rozsahu 25–26 %. Aby se průmysl dostal za tento strop, obrací se na převratnou inovaci:perovskit-křemíkové tandemové solární články.

A Francie se možná nečekaně ukázala jako jeden z nejimpozantnějších hráčů v této globální rase.

Princip tandemových buněk je celkem jednoduchý. Solární článek obsahující jednu vrstvu může využít pouze malou část slunečního světla, protože křemík dokáže zachytit pouze infračervené světlo, ale ztrácí mnoho energie absorbující ultrafialové a viditelné světlo. Když však na křemíkový článek položíme druhou vrstvu vyrobenou z perovskitového materiálu, jsme schopni shromáždit mnohem širší spektrum slunečního záření. Jinými slovy, solární účinnost může dosáhnout až 42 % oproti pouze 20 % křemíkového článku.

Perovskity představují zajímavý typ materiálu díky své unikátní struktuře. Jsou velmi slibné, protože je lze zpracovat pomocí nízkoteplotních-technik. Problémem je však dostat laboratorní výsledky na úroveň průmyslových výrobků.

Jádrem ambicí francouzského tandemu jeFrancouzská komise pro alternativní energie a atomovou energii (CEA), působící přes jehoNárodní institut pro solární energii (INES)v Chambéry. Nejedná se o periferní výzkumné úsilí,-jedná se o komplexní-průmyslovou ofenzívu.

V lednu 2025 CEA-INES a italský 3Sun-největší evropský výrobce solárních modulů-oznámily tandemový perovskitový-křemíkový článek s certifikovanou účinností30.8%na ploše 9 cm². To, co činí tento úspěch obzvláště významným, je velikost buňky: zatímco mnoho mezinárodních rekordů účinnosti bylo stanoveno na malých laboratorních vzorcích o velikosti 1 cm², CEA a 3Sun dosáhly tohoto výkonu na buňce o velikosti 9 cm², což je měřítko mnohem reprezentativnější pro to, co lze přenést do průmyslové výroby. Za pouhý rok spolupráce týmy zlepšily efektivitu o 2,4 procentního bodu, čímž se vyšplhaly z 28,4 % v lednu 2024 na 30,8 % v lednu 2025.

Tento záznam nebyl ojedinělý-. Do poloviny roku 2025 dosáhla také CEA30% účinnostna článku o velikosti 8,2 cm² certifikovaném European Solar Test Installation a pozoruhodnéÚčinnost 27,3 %.na téměř 100 cm²-výsledek, který řadí Francii mezi světovou špičku v poměru účinnosti-k-velikosti. Snad nejdůležitější je, že referenční tandemové buňky monitorované venku mezi prosincem 2024 a zářím 2025 ukázalyztráta menší než 1 % po devíti měsícíchskutečného-světa. Stabilita byla dlouho Achillovou patou perovskitové technologie; tento výsledek signalizuje, že technologie rychle dospívá.

Kromě CEA-INES vyniká IPVF jako jeden z důležitých v síti francouzských tandemů. V červnu 2026 obě organizace spolupracovaly na dosažení úžasné úrovně účinnosti 31 % pomocí 4-cm2 perovskit-křemíkového tandemového článku. Článek byl vyroben kombinací nanotexturovaného křemíkového solárního článku vyrobeného v TU Delft s perovskitovým článkem vyvinutým v IPVF metodou potahování štěrbinovým barvivem. IPVF tedy nyní pracuje na integrovaných systémech, které kombinují obě buňky, aby bylo dosaženo ještě vyšší účinnosti.
IPVF také dosáhl pozoruhodné úrovně účinnosti 16,8 % pomocí mini-modulu (velikost 10 cm × 10 cm) založeného na bifaciálním perovskitovém solárním článku. Institut plánuje mini-modul dále vyvinout jeho zvětšením až na velikost 60 cm × 30 cm.

Francouzská tandemová strategie sahá daleko za hranice výzkumných laboratoří. Formuje se konstelace průmyslových projektů:

Voltec Solar, francouzský výrobce modulů, zajištěno9,3 milionu eurod francouzské ekologické agentury Ademe urychlit výrobu perovskitových-tandemových panelů. Společně s IPVF se Voltec věnuje projektu „STAFF“ (Souveraineté Industrielle tandem de Fabrication Française) v rámci iniciativy Francie 2030, jehož cílem je vytvořit domácí výrobní základnu pro tandemovou technologii. Partneři si stanovili ambiciózní cíle: uvedení na trh do roku 2025 a rozšíření výrobní kapacity5 GW do roku 2030.

HoloSolis, další francouzský solární developer, staví a5 GWtovárna na solární moduly v Sarreguemines na severovýchodě Francie, jejíž výroba je naplánována na rok 2027. Zatímco továrna bude zpočátku používat křemíkovou technologii TOPCon, HoloSolis dala jasně najevo, že její ambice se týkají i perovskitových-silikonových tandemových článků a aktivně se staví na další výkonnostní skok v tomto odvětví.

Mezitím partnerství CEA se společností 3Sun,-které otevřelo první evropskou továrnu na vysoce-heteropřechodové panely na Sicílii, s plánovanou kapacitou 3 GW-vytváří silnou francouzskou{5}}italskou osu pro tandemovou industrializaci.

Důsledky francouzského tandemu sahají daleko za práva akademického vychloubání. Nahrazení současných křemíkových technologií (25–26% účinnost) tandemovými články dosahujícími 30–31 % by zvýšilo výrobu elektřiny ovíce než 20 %a zároveň snížit využití půdy a dopad CO₂ přibližně o stejnou míru. Ve světě, který závodí v dekarbonizaci, jsou tato čísla transformační.

Je zde také strategický rozměr. Jak řekl François Legalland z CEA: "Dominance výroby fotovoltaických modulů v Asii není nevyhnutelná. Výzkumné instituce a průmysloví hráči mohou být v Evropě stále konkurenceschopní. To je skvělá zpráva pro naši průmyslovou a energetickou suverenitu". Francie nejde jen o rekordy v efektivitě,-honí se o nezávislost výroby.

Francie není jediným účastníkem tohoto úsilí. Oxford PV (UK-Německo), Qcells (Jižní Korea{{2}Německo) a řada čínských a amerických korporací se zabývají podobnými tandemovými technologiemi. Očekává se, že globální trh s perovskitovými-silikonovými bateriemi s velikostí kolem 167 milionů USD v roce 2025 dosáhne do roku 2032 1,875 miliardy USD s CAGR 42,1 %.
Přesto Francie v tomto závodě obsadila zvláštní místo. Francie představuje neutuchající kombinaci předních výzkumných center (CEA-INES, IPVF), rozsáhlého financování z veřejného sektoru (Francie 2030, Ademe) a rostoucího počtu investorů ze soukromého sektoru (Voltec, HoloSolis, 3Sun), kteří pracují jedním směrem. Cíl „Tandem Made in France“ se transformuje do provozní reality.

Výzvy zůstávají. Škálování na moduly plné-velikosti při zachování účinnosti, zajištění dlouhodobé-životnosti a snížení nákladů jsou impozantními překážkami. Ale trajektorie je jasná. Během několika let se Francie proměnila z následovníka ve výrobě solární energie na lídra v příští generaci fotovoltaické technologie. Globální závod perovskitů-silikonových tandemů ještě zdaleka neskončil-, ale Francie se pevně etablovala jako uchazeč o sledování.