中国の研究者と工場エンジニアのチームが、フルサイズのペロブスカイト太陽電池パネルが現実環境で生存でき、従来のシリコン材料を超える発電量を持つことを示しました。南京大学はプレスリリースで、ペロブスカイトモジュールの現実的な運用環境での性能を検証するために、同じ大規模地上発電所に1メガワットのペロブスカイト光伏システムと3.5メガワットの結晶シリコン（TOPCon）光伏システムを設置し、3か月間の比較監視を行ったと述べています。ペロブスカイトアレイは、3月において日々の単位設置容量あたりの発電量が結晶シリコンシステムよりも3.42%高く、4月には3.79%、5月には5.81%高く、春の気温の上昇に伴いその優位性がさらに拡大しました。
このテストの製造方法は、2026年8月12日に『Nature』誌に発表されました。この研究は南京大学の肖可と譚海任が主導し、太陽光発電会社Renshineのエンジニアと協力しました。彼らの0.72平方メートルのパネルは、標準化されたテストの下で158.4ワットの安定した電力出力を生成しました。この性能は、認証された全地域効率22.0%に相当し、メートル級のペロブスカイト材料の記録を樹立しました。
ペロブスカイト太陽電池パネルの性能優位性が明らかに
製造障害の解決 ペロブスカイト化合物は太陽光を吸収して電流を生成できますが、その加工コストは精製シリコンよりもはるかに低く、製造業者は液体インクを使用して印刷することができます。しかし、これらの材料を小さな実験室のチップから商業用パネルに拡大する際には、通常、大きな電力損失が発生します。結晶表面の微小な欠陥が電荷を捕らえ、エネルギーが電網に入るのを妨げます。『Science』誌に早期に発表された論文では、南京チームが大面積で平坦な結晶薄膜を成長させることに成功しましたが、表面の欠陥のためにパネルの効率は17.2%にとどまりました。太陽光発電エンジニアは通常、結晶表面に塩化アンモニウムを塗布してこれらの欠陥を修正します。
この技術は実験室では効果的ですが、工場の生産ラインでは2つの深刻な問題を引き起こします。アンモニウム塩は湿気のある空気中で急速に分解し、工場は不活性ガスで満たされた高価な生産ラインを建設せざるを得ません。また、液体は大きな薄片上に均一に塗布できず、露出した領域が明るい太陽の下で劣化します。
新技術がペロブスカイトパネルの信頼性を向上
新しい化学と信頼性テスト この研究は、結晶の成長に使用される溶剤の配合を変更することで、これらの2つの問題を解決しました。研究チームは、2-メトキシエタノール、1,3-ジオキサン、ジメチルスルホニウムの3種類の液体を混合し、真空室内での薄膜の乾燥方法を制御しました。この液体混合物は、保護的なメチルアミンヨウ化物の層が結晶の上部表面に自然に集まることを強制しました。その後、チームはこの表面を有機鉛カルボン酸塩で処理しました。鉛化合物は0.72平方メートルのシート全体に均一に塗布され、原子間の隙間を密閉し、不活性雰囲気を必要とせずに環境の湿気を遮断します。
加速された環境ストレステストは、新しいコーティングの物理的耐久性を確認しました。技術者はパネルをテスト室に置き、85度の摂氏と85%の相対湿度に設定し、1300時間持続させました。標準のアンモニウムコーティングを使用したパネルは39%の電力を失いましたが、鉛処理されたモジュールはわずか2%の損失にとどまりました。これらのハードウェアは、-40度から85度の間で300回の急速熱サイクルを完了し、測定可能な電力損失は発生しませんでした。