خیز ایران برای تولید صنعتی سلول‌های خورشیدی پروسکایتی؛ رقابت با غول‌های فناوری

انقلاب در انرژی‌های پاک: ظهور نسل جدید سلول‌های خورشیدی پروسکایتی

سلول‌های خورشیدی پروسکایتی (PSCs) به‌عنوان نسل نوظهور فناوری‌های فوتوولتائیک، به دلیل ساختار بلوری منحصربه‌فرد و قابلیت‌های الکترونیکی چشمگیر، تحولی بنیادین در صنعت انرژی ایجاد کرده‌اند. این فناوری که با سرعت بی‌سابقه‌ای از راندمان ۳ درصد در سال ۲۰۰۹ به بیش از ۳۳ درصد در ساختارهای هیبریدی رسیده است، مسیر جایگزینی با سلول‌های سیلیکونی سنتی را هموار کرده است.

مزایای رقابتی و چالش‌های تجاری‌سازی

برخلاف پنل‌های سیلیکونی که نیازمند فرآیندهای پیچیده و هزینه‌بر صنعتی هستند، سلول‌های پروسکایتی امکان تولید با روش‌های ارزان‌قیمت نظیر چاپ محلولی و پرینت رول‌به‌رول را فراهم می‌آورند. با این وجود، دو مانع اصلی همچنان در مسیر تجاری‌سازی کامل قرار دارند:

• پایداری عملیاتی: مقاومت در برابر عوامل محیطی نظیر رطوبت و حرارت.
• مسائل زیست‌محیطی: مدیریت استفاده از سرب در ترکیبات ساختاری.

با این حال، پیشرفت‌های اخیر در مهندسی لایه‌ها و استفاده از پروسکایت‌های بدون سرب، پایداری این سلول‌ها را به استانداردهای تجاری نزدیک کرده است.

وضعیت بازار جهانی و پیشگامان صنعت

سرمایه‌گذاری جهانی در این حوزه با رشدی خیره‌کننده همراه بوده و پیش‌بینی می‌شود ظرفیت بازار این فناوری تا سال ۲۰۳۰ به ۱۰ گیگاوات برسد. شرکت‌های پیشرو در این عرصه عبارتند از:

دستاورد فناورانه ایران در تولید ماژول‌های پروسکایتی

ایران با تکیه بر توان متخصصان داخلی و حمایت‌های معاونت علمی ریاست‌جمهوری، گام‌های بلندی در بومی‌سازی این فناوری برداشته است. در سال ۱۴۰۳، محققان ایرانی موفق شدند با ارتقای سطح آمادگی فناوری (TRL) از ۴ به ۵، نخستین ماژول‌های پروسکایتی را تولید کنند.

ویژگی‌های فنی ماژول بومی‌سازی شده:

• ابعاد: ۲.۸ در ۲.۸ سانتی‌متر
• نوآوری: جایگزینی الکترود کربن به‌جای طلا جهت کاهش چشمگیر هزینه‌ها
• بازدهی: ۹.۲۶ درصد در مقیاس ماژول
• مالکیت معنوی: ثبت ۶ پتنت بین‌المللی در فرآیند تولید

این دستاورد اکنون در مرحله جذب سرمایه برای ورود به فاز تولید نیمه‌صنعتی قرار دارد و تمامی زیرساخت‌های لازم برای خط تولید آن طراحی و آماده‌سازی شده است.