Сонячна енергетика продовжує швидко розвиватись. Ще недавно ефективність комерційних кремнієвих панелей рідко перевищувала 20–23 %, і на ринку домінували рішення, перевірені часом, із гарним балансом ціна/якість. Проте фізична межа для одиночного кремнієвого елемента становить близько 29–30 %, і далі без інновацій рухатись було складно. Вирішенням стали тандемні сонячні елементи, де використовуються різні матеріали для захоплення максимального спектра сонячного світла. 

Потенціал технологій наступного покоління

У березні 2026 року міжнародна дослідницька група зі швейцарської École polytechnique federale de Lausanne (EPFL) і Центру електроніки та мікротехнологій CSEM оголосила про створення потрійного перовскитно-кремнієвого сонячного елемента з ефективністю 30,02% , що стало новим. Результат було підтверджено незалежною лабораторією, що робить його офіційно визнаним досягненням.

Конструкція складається з трьох каскадів:

  • Верхній перовскітний шар – ефективно поглинає короткохвильову частину спектра та генерує високу напругу;
  • Середній перовскітний шар – захоплює спектр світла, що залишився;
  • Нижній кремнієвий шар – працює з довгохвильовою частиною спектра.

Завдяки такому поєднанню матеріалів та покращеному управлінню світлом усередині структури вдалося досягти виходу енергії, що перевищує поріг у 30%. Для порівняння: попередній лабораторний рекорд для тандемних перовскіт-кремнієвих пристроїв був близько 27,1%, а в комерційних модулях такі значення поки що недосяжні. Це досягнення показує напрямок розвитку сонячної енергетики та підтверджує потенціал багатошарових структур, здатних використовувати сонячний спектр набагато ефективніше, ніж окремі кремнієві елементи.

Чому це важливо для майбутнього, але не одразу

Незважаючи на вражаючий результат, важливо розуміти, що поточний рекорд стосується лабораторних зразків, а не продуктів масового виробництва. Експерти галузі наголошують, що:

  • Виробництво перовскітно-кремнієвих тандемів вимагає значно складніших технологічних процесів, ніж звичайних кремнієвих елементів.
  • Матеріали, особливо перовскіти, поки не демонструють довготривалу стабільність при реальній експлуатації під сонячним світлом, умовами вологості та температурними коливаннями.
  • Масштабування лабораторних досягнень у промислові модулі вимагатиме нових виробничих ліній, оптимізації процесів та інвестицій.

За оцінками виробників, споживчий ринок може побачити перші комерційні продукти на базі перовскітно-кремнієвих тандемів приблизно через 3–5 років, за умови успішного вирішення технологічних та економічних завдань. Поки ж TopCon і HJT модулі залишаються стандартом: вони забезпечують високий ККД, перевірену довговічність і оптимальний баланс ціни і якості.

TopCon, HJT та bifacial: які технології реально задають ринок сонячної енергетики

На ринку сонячних модулів сьогодні домінують кілька ключових технологій:

  • TopCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) – забезпечує високий ККД, низьку деградацію та оптимальну вартість масового виробництва;
  • HJT (Heterojunction Technology) — демонструє ще більш високий ККД та кращу ефективність за високих температур, проте потребує більш капіталомісткого виробництва;
  • Двосторонні (bifacial) модулі – архітектурне рішення, що дозволяє генерувати електроенергію як з лицьового, так і з тильного боку за рахунок відбитого світла (альбедо), що збільшує загальний виробіток на 5-30% залежно від умов встановлення.

Bifacial – це не окрема технологія осередків, а конструктивна особливість модуля. Вона ефективно поєднується із сучасними технологіями осередків, такими як TopCon та HJT. На практиці більшість нових модулів випускаються саме у двосторонньому виконанні, що дозволяє додатково підвищити їхню енергетичну віддачу.

Всі ці рішення вже довели свою ефективність у реальних умовах експлуатації і широко представлені в комерційних продуктах — від приватних домогосподарств до промислових сонячних електростанцій.

Саме тому сьогодні інвестори та підприємства орієнтуються на ці технології: вони забезпечують оптимальний баланс ефективності, надійності та доступності.

Що потрібно знати про потенціал перовскітно-кремнієвих тандемів

Експериментальні результати показують, що тандемні елементи можуть у майбутньому досягати ККД понад 40%, що кардинально підвищить економічну віддачу від сонячних станцій та зменшить вартість виробництва електроенергії.

Однак для цього потрібно вирішити низку ключових завдань:

  • Збільшити стабільність перовскітних матеріалів, щоб вони служили десятками років, як кремній;
  • Зменшити собівартість процесів нанесення та обробки перовскітів;
  • Подолати технологічні бар’єри масового виробництва багаторівневих структур.

Вчені та компанії по всьому світу активно працюють над цими завданнями, і результати останніх років показують, що прогрес є, але він поступовий, а не миттєвий.

Майбутнє вже на горизонті

Рекорд у 30% — це доказ того, що комбінування матеріалів правильний напрямок, який дозволяє долати межі ефективності, що раніше вважалися. Такі результати стимулюють інвесторів, компанії та стартапи вкладати ресурси в R&D, прискорюючи технологічний розвиток. Новина про рекордну ефективність перовскітно-кремнієвих елементів сильний сигнал галузі. Він показує, що сонячні технології продовжують розвиватися та наближатися до нових рубежів ефективності.

Однак ринок не зміниться миттєво: технології впроваджуються поетапно, і перехід від лабораторії до заводу потребує часу, ресурсів та стандартизації. Фокус сьогоднішнього дня залишається на перевірених рішеннях, які працюють уже зараз. На даний момент, на ринку домінують модулі з ККД близько 20-23%, які забезпечують надійну експлуатацію та високу рентабельність інвестицій у сонячну енергію.

Вони вже дозволяють:

  • скоротити рахунки за електрику;
  • Забезпечити стабільне виробництво електроенергії протягом 25 років;
  • Швидко окупити вкладення, особливо під час використання «зелених тарифів»