Fabricação de Filmes Finos Fotovoltaicos de Perovskita em 2025: Liberando a Eficiência Solar de Próxima Geração e a Expansão do Mercado. Explore Como Materiais Avançados e Produção Escalável Estão Moldando o Futuro da Energia Limpa.
- Resumo Executivo: Cenário do Mercado em 2025 e Principais Fatores Impulsionadores
- Visão Geral da Tecnologia: Fotovoltaicos de Filmes Finos de Perovskita Explicados
- Inovações em Fabricação: Processos Escaláveis e Automação
- Principais Jogadores e Alianças da Indústria (Atualização de 2025)
- Competitividade de Custos e Referências de Eficiência
- Dinâmica da Cadeia de Suprimentos e Fonte de Materiais
- Ambiente Regulatórios e Normas da Indústria
- Previsões de Mercado: Projeções de Crescimento 2025–2030
- Aplicações Emergentes e Integração com PV Existente
- Perspectivas Futuras: Desafios, Oportunidades e Direções de P&D
- Fontes & Referências
Resumo Executivo: Cenário do Mercado em 2025 e Principais Fatores Impulsionadores
O setor de fabricação de filmes finos fotovoltaicos (PV) de perovskita está prestes a passar por uma transformação significativa em 2025, impulsionado por rápidos avanços tecnológicos, aumento de investimentos e a urgente demanda global por soluções solares de alto desempenho e custo efetivo. As células solares de perovskita, conhecidas por suas bandas ajustáveis, natureza leve e potencial para produção de baixo custo, estão transitando da inovação em escala de laboratório para a fabricação em escala comercial. Essa mudança é catalisada pela necessidade de acelerar a implementação de energias renováveis e atender às ambiciosas metas de descarbonização estabelecidas por governos e partes interessadas da indústria em todo o mundo.
Em 2025, várias empresas pioneiras estão aumentando a escala da fabricação de PV de perovskita. Oxford PV, uma empresa do Reino Unido e Alemanha, está na vanguarda, operando uma das primeiras linhas de fabricação em volume de células solares tandem de perovskita sobre silício do mundo. Sua instalação em Brandenburg deve aumentar a produção, visando eficiências de módulo acima de 25%, superando os módulos convencionais apenas de silício. Da mesma forma, Saule Technologies, na Polônia, está comercializando módulos flexíveis de perovskita, focando em fotovoltaicos integrados em edifícios (BIPV) e aplicações de IoT, com uma linha piloto já operacional e planos de expansão de capacidade em 2025.
Fabricantes asiáticos também estão entrando no mercado. A TCL, um grande conglomerado de eletrônicos chinês, anunciou investimentos em pesquisa e produção piloto de PV de perovskita, aproveitando sua experiência em processamento de filmes finos e fabricação de eletrônicos em grande escala. Enquanto isso, a Hanwha Solutions na Coreia do Sul está explorando tecnologias tandem de perovskita-silício, visando integrá-las à sua linha de produtos solares Q CELLS.
Os principais fatores que impulsionam o setor em 2025 incluem o potencial dos PV de perovskita para fornecer eficiências mais altas a custos mais baixos em comparação com silício tradicional, a compatibilidade dos filmes de perovskita com processos de impressão roll-to-roll e inkjet, e a capacidade de produzir módulos leves e flexíveis para novos segmentos de mercado. No entanto, desafios permanecem na escalabilidade da produção, garantindo a estabilidade a longo prazo e a segurança ambiental dos materiais de perovskita.
Olhando para o futuro, espera-se que o cenário de fabricação de filmes finos de PV de perovskita veja mais expansões de capacidade, novas joint ventures e aumento da integração com linhas de PV de silício estabelecidas. Os roteiros da indústria sugerem que, no final da década de 2020, os módulos baseados em perovskita poderiam alcançar vida útil comercial e bancabilidade, posicionando-os como uma força disruptiva no mercado solar global.
Visão Geral da Tecnologia: Fotovoltaicos de Filmes Finos de Perovskita Explicados
Os fotovoltaicos de filmes finos de perovskita representam uma tecnologia transformadora no setor de energia solar, oferecendo o potencial para módulos solares de alta eficiência, baixo custo e flexíveis. O núcleo dessa tecnologia é a estrutura cristalina de perovskita, geralmente baseada em haletos de chumbo ou estanho orgânicos e inorgânicos híbridos, que permite uma forte absorção de luz e um transporte eficiente de carga. A fabricação de filmes finos fotovoltaicos de perovskita envolve a deposição desses materiais em substratos usando técnicas escaláveis, como processamento em solução, revestimento por slot-die, impressão inkjet e deposição a vapor.
A partir de 2025, a indústria está testemunhando avanços rápidos tanto na fabricação em laboratório quanto na escala piloto. Empresas como Oxford Photovoltaics estão na vanguarda, tendo desenvolvido células solares tandem de perovskita sobre silício que alcançaram eficiências certificadas acima de 28%. Sua abordagem de fabricação aproveita deposição a vácuo e métodos de revestimento escaláveis para integrar camadas de perovskita em wafers de silício existentes, visando a produção comercial em sua instalação na Alemanha. Da mesma forma, Saule Technologies se especializa em filmes solares flexíveis de perovskita, utilizando impressão inkjet para produzir módulos leves e semi-transparentes adequados para fotovoltaicos integrados em edifícios (BIPV) e eletrônicos de consumo.
Outro jogador notável, Microquanta Semiconductor, está escalando processos de fabricação roll-to-roll para módulos de perovskita de grande área, visando tanto aplicações em telhados quanto em escala de utilidade. Suas linhas piloto na China são projetadas para demonstrar a viabilidade da produção contínua em alta vazão, um passo fundamental em direção à competitividade de custos com fotovoltaicos de silício convencionais.
O processo de fabricação de filmes finos de perovskita geralmente envolve as seguintes etapas:
- Preparação do substrato, frequentemente vidro ou polímeros flexíveis, com uma camada de óxido condutor transparente.
- Depositar a solução ou vapor precursor de perovskita sobre o substrato, seguido pela cristalização controlada para formar um filme uniforme, minimizado de defeitos.
- Aplicação de camadas de transporte de carga e eletrodos metálicos para completar a pilha do dispositivo.
- Encapsulamento para proteger o material sensível de perovskita da umidade e do oxigênio, que continuam sendo desafios para a estabilidade a longo prazo.
Olhando para o futuro, as perspectivas para a fabricação de filmes finos de perovskita são promissoras. Os roteiros da indústria antecipam mais melhorias em estabilidade, escalonamento e segurança ambiental, com várias empresas planejando aumentar a produção comercial até 2026–2027. O setor também está vendo uma colaboração crescente com fabricantes de fotovoltaicos estabelecidos, como a Hanwha Solutions, que está explorando a integração de perovskita-silício tandem. Com a maturação dos processos de fabricação e a extensão da vida útil dos módulos, os fotovoltaicos de filmes finos de perovskita estão posicionados para desempenhar um papel significativo na transição global para a energia renovável.
Inovações em Fabricação: Processos Escaláveis e Automação
O cenário da fabricação de filmes finos fotovoltaicos de perovskita está passando por uma transformação rápida em 2025, impulsionada pela necessidade de aumentar a produção enquanto se mantém alta eficiência e estabilidade. A transição de técnicas de revestimento em spin em escala de laboratório para processos escaláveis, viáveis industrialmente, é um foco central, com várias empresas e consórcios de pesquisa liderando inovações nesse domínio.
Um dos avanços mais significativos é a adoção de técnicas de revestimento roll-to-roll (R2R) e slot-die, que permitem a deposição contínua de camadas de perovskita sobre substratos flexíveis. Esses métodos estão sendo desenvolvidos e testados ativamente por líderes da indústria, como Oxford PV, uma empresa anglo-alemã reconhecida por seu trabalho pioneiro em células tandem de perovskita-silício. A Oxford PV relatou progresso na escalabilidade de suas linhas de fabricação, visando capacidades de produção em escala de gigawatt e integrando automação para garantir uniformidade e reprodutibilidade em módulos de grande área.
Da mesma forma, Saule Technologies, com sede na Polônia, comercializou a impressão inkjet para células solares de perovskita, permitindo produção personalizável e escalável. Suas linhas piloto demonstram a viabilidade da fabricação automatizada e em alta vazão, com foco em módulos leves e flexíveis adequados para fotovoltaicos integrados em edifícios (BIPV) e eletrônicos de consumo. A abordagem da Saule Technologies exemplifica a mudança em direção à fabricação digital, onde o controle de processos e a automação são componentes integrais da garantia de qualidade.
Na Ásia, Microquanta Semiconductor na China está avançando em processos de deposição a vapor e revestimento por lâmina escaláveis, visando preencher a lacuna entre os registros de eficiência em laboratório e a produção em escala industrial de módulos. Seus esforços são complementados por investimentos em monitoramento em linha e automação de processos, que são críticos para minimizar defeitos e garantir a estabilidade a longo prazo do dispositivo.
A automação está se tornando cada vez mais central na fabricação de perovskita, com robótica e aprendizado de máquina sendo empregados para otimização de processos em tempo real e detecção de defeitos. Essa tendência é apoiada por iniciativas colaborativas como a Iniciativa Europeia de Perovskita, que reúne fabricantes, fornecedores de equipamentos e instituições de pesquisa para padronizar processos escaláveis e acelerar a comercialização.
Olhando para o futuro, espera-se que os próximos anos testemunhem uma maior integração de técnicas de revestimento escaláveis, métodos avançados de encapsulamento e controle de processos digitais. O objetivo é alcançar uma fabricação de alta vazão e baixo custo, enquanto se cumprem padrões rigorosos de confiabilidade. À medida que a tecnologia de perovskita amadurece, a convergência de processos escaláveis e automação será fundamental para a transição de linhas piloto para produção em massa, posicionando os fotovoltaicos de perovskita como uma força competitiva no mercado solar global.
Principais Jogadores e Alianças da Indústria (Atualização de 2025)
O setor de fabricação de filmes finos fotovoltaicos de perovskita em 2025 é caracterizado por um cenário dinâmico de empresas estabelecidas, startups inovadoras e alianças estratégicas destinadas a acelerar a comercialização e escalar a produção. Vários players importantes emergiram como líderes, aproveitando tecnologias proprietárias e formando parcerias para enfrentar desafios em eficiência, estabilidade e capacidade de fabricação.
Entre os mais proeminentes está Oxford Photovoltaics, uma empresa baseada no Reino Unido reconhecida por seu trabalho pioneiro em células solares tandem de perovskita sobre silício. Em 2024, a Oxford PV anunciou o aumento de sua primeira linha de fabricação em volume na Alemanha, visando remessas comerciais de módulos em 2025. A tecnologia da empresa alcançou eficiências certificadas acima de 28%, posicionando-a na vanguarda do esforço da indústria em direção a módulos solares de maior desempenho.
Outro player-chave é a Meyer Burger Technology AG, um fabricante suíço com forte histórico em equipamentos fotovoltaicos. A Meyer Burger entrou no campo da perovskita por meio de colaborações e investimentos na produção de células tandem, visando integrar camadas de perovskita em suas linhas de módulos de silício existentes. A estratégia da empresa inclui aproveitar sua expertise de fabricação estabelecida para aumentar a escala de módulos tandem de perovskita-silício para o mercado europeu.
Na Ásia, a TCL e sua subsidiária TCL China Star Optoelectronics Technology fizeram investimentos significativos em P&D de perovskita e produção piloto. Os esforços da TCL são focados no desenvolvimento de processos de fabricação roll-to-roll e grandes módulos de perovskita, com linhas piloto operacionais na China a partir de 2025. Essas iniciativas são apoiadas por colaborações com instituições acadêmicas e programas de pesquisa apoiados pelo governo.
O setor também está testemunhando o surgimento de startups especializadas como a Saule Technologies na Polônia, que comercializou filmes solares flexíveis de perovskita para aplicações integradas em edifícios e IoT. A linha de produção roll-to-roll da Saule, lançada em 2021, continua a se expandir, com novas parcerias nos setores de construção e eletrônicos anunciadas em 2025.
Alianças da indústria estão desempenhando um papel crucial na padronização de processos e aceleração da entrada no mercado. A associação SolarPower Europe estabeleceu um grupo de trabalho dedicado à perovskita, reunindo fabricantes, fornecedores de equipamentos e institutos de pesquisapara abordar desafios na cadeia de suprimentos, certificação e reciclagem. Além disso, colaborações interindustriais—como aquelas entre Oxford Photovoltaics e importantes fabricantes de vidro—estão facilitando a integração de camadas de perovskita em vidro arquitetônico e materiais de construção.
Olhando para o futuro, os próximos anos devem ver uma maior consolidação, com os principais players aumentando a produção em escala de gigawatt e novos entrantes aproveitando os avanços em materiais e engenharia de processos. Alianças estratégicas e joint ventures provavelmente se intensificarão, à medida que as empresas buscam garantir cadeias de suprimentos e acelerar o caminho para produtos fotovoltaicos de perovskita de alta eficiência e bancabilidade.
Competitividade de Custos e Referências de Eficiência
A fabricação de filmes finos fotovoltaicos de perovskita está avançando rapidamente em direção à viabilidade comercial, com 2025 marcando um ano crucial para competitividade de custos e referências de eficiência. O setor é caracterizado por uma corrida para alcançar altas eficiências de conversão de energia (PCE) enquanto reduz os custos de produção, posicionando as células solares de perovskita (PSCs) como fortes concorrentes contra fotovoltaicos baseados em silício estabelecidos.
Dados recentes de fabricantes líderes indicam que os módulos de perovskita estão agora frequentemente alcançando eficiências certificadas acima de 20%, com várias empresas relatando células tandem em escala de laboratório superando 25%. Por exemplo, Oxford PV, uma empresa anglo-alemã especializada em tecnologia tandem de perovskita-silício, anunciou em 2024 que seus módulos de tamanho comercial ultrapassaram 25% de eficiência, um salto significativo em relação aos módulos convencionais de silício. Da mesma forma, Microquanta Semiconductor na China relatou eficiências estáveis de módulos de perovskita acima de 20% em linhas de produção piloto, com esforços contínuos para aumentar a produção.
A competitividade de custos está sendo impulsionada pela baixa demanda de material e energia da fabricação de filmes finos de perovskita. Ao contrário do silício, as camadas de perovskita podem ser depositadas a baixas temperaturas usando técnicas escaláveis, como revestimento por slot-die e impressão inkjet. A Saule Technologies, com sede na Polônia, está na vanguarda da produção roll-to-roll de módulos flexíveis de perovskita, visando fotovoltaicos integrados em edifícios (BIPV) e eletrônicos de consumo. Sua abordagem aproveita substratos leves e processamento em ambiente, o que reduz significativamente os custos de capital e operacionais em comparação à produção tradicional de wafers de silício.
A perspectiva da indústria para 2025 e os anos seguintes sugere que os custos de fabricação de módulos de perovskita podem cair abaixo de $0,20/Watt à medida que a produção se expande, aproximando-se ou até mesmo superando os módulos de silício de menor custo. Essa projeção é apoiada por dados de linhas piloto da Oxford PV e Microquanta Semiconductor, ambas aumentando a capacidade e visando produção em escala de gigawatt até 2026. A Agência Internacional de Energia e consórcios da indústria destacaram o potencial da perovskita para desestabilizar o mercado, desde que a estabilidade a longo prazo e a bancabilidade sejam demonstradas em escala.
Em resumo, 2025 está se preparando para ser um ano marco para a fabricação de filmes finos fotovoltaicos de perovskita, com recordes de eficiência sendo quebrados e estruturas de custos melhorando rapidamente. À medida que empresas líderes transitam da produção piloto para a produção em massa, a tecnologia de perovskita está posicionada para se tornar uma alternativa competitiva e de custo eficaz no mercado solar global.
Dinâmica da Cadeia de Suprimentos e Fonte de Materiais
A cadeia de suprimentos para a fabricação de filmes finos fotovoltaicos (PV) de perovskita em 2025 é caracterizada por uma rápida evolução, impulsionada pelas ambições de escala das principais empresas e pela necessidade de materiais brutos confiáveis e de alta pureza. A tecnologia PV de perovskita depende de um conjunto exclusivo de produtos químicos precursores—principalmente haletos de chumbo ou estanho, cátions orgânicos como metilamonônio ou formamidínio, e sais halogenados—junto com substratos e materiais de encapsulação especializados. A busca por suprimentos e o controle de qualidade desses materiais são críticos tanto para o desempenho do dispositivo quanto para a estabilidade a longo prazo.
Várias empresas surgiram como players-chave na cadeia de suprimentos de PV de perovskita. A Oxford PV, com sede no Reino Unido e na Alemanha, é uma pioneira na comercialização de células tandem de perovskita-silício. A empresa estabeleceu parcerias com fornecedores químicos para garantir precursores de perovskita de alta pureza e investiu em integração vertical para mitigar riscos de suprimentos. Da mesma forma, a Microquanta Semiconductor, na China, está escalando a produção de módulos de perovskita, aproveitando as capacidades de fabricação química doméstica para garantir um suprimento estável de materiais brutos.
A cadeia de suprimentos também é influenciada pela distribuição geográfica da produção de precursores. A China continua sendo o fornecedor dominante de muitos sais halogenados e cátions orgânicos, beneficiando-se de sua infraestrutura estabelecida na indústria química. No entanto, fabricantes europeus e norte-americanos estão cada vez mais buscando localizar cadeias de suprimentos para reduzir riscos geopolíticos e garantir conformidade com padrões ambientais e de segurança. Por exemplo, a Saule Technologies, na Polônia, focou em obter materiais dentro da União Europeia sempre que possível, alinhando-se às diretrizes de sustentabilidade da UE.
Um desafio significativo em 2025 é a necessidade de compostos de chumbo e estanho de ultra-alta pureza, já que impurezas podem afetar drasticamente a qualidade dos filmes de perovskita e a longevidade do dispositivo. Os fornecedores estão respondendo desenvolvendo processos de purificação adaptados ao setor fotovoltaico. Além disso, a indústria está monitorando de perto o panorama regulatório sobre o uso de chumbo, com algumas empresas explorando alternativas de perovskita sem chumbo, embora estas ainda não estejam amplamente comercializadas.
Olhando para o futuro, a cadeia de suprimentos de PV de perovskita deve se tornar mais robusta e diversificada. Parcerias estratégicas entre fabricantes de módulos e fornecedores químicos provavelmente se intensificarão, com foco na garantia de contratos de longo prazo e no desenvolvimento de caminhos de reciclagem para módulos no final de sua vida útil. À medida que a produção se escala, a demanda por materiais de encapsulação especializados e substratos condutores transparentes também deverá aumentar, impulsionando mais inovação e investimento de empresas de materiais estabelecidas e novos entrantes.
Ambiente Regulatórios e Normas da Indústria
O ambiente regulatório para a fabricação de filmes finos fotovoltaicos (PV) de perovskita está evoluindo rapidamente à medida que a tecnologia se aproxima da escala comercial em 2025. As estruturas regulatórias estão sendo moldadas pela necessidade de garantir a segurança do produto, sustentabilidade ambiental e confiabilidade do mercado, ao mesmo tempo em que apoiam a inovação neste setor emergente.
Na União Europeia, os módulos de PV de perovskita estão sujeitos ao processo de marcação CE, que exige conformidade com diretivas como a Diretiva de Baixa Tensão (LVD), a Diretiva de Compatibilidade Eletromagnética (EMC) e a Diretiva de Restrição de Substâncias Perigosas (RoHS). A diretiva RoHS é particularmente relevante, já que restringe o uso de chumbo e outros materiais perigosos—uma consideração importante, dado que muitas formulações de perovskita de alta eficiência contêm chumbo. A Comissão Europeia está revisando ativamente o status regulatório dos PV de perovskita, com partes interessadas da indústria, como Oxford PV e Saule Technologies, participando de consultas para garantir que novos padrões reflitam as características únicas dos materiais de perovskita.
Nos Estados Unidos, os módulos de PV de perovskita devem cumprir os padrões de segurança e desempenho estabelecidos por organizações como Underwriters Laboratories (UL) e a Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC). O Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL) está colaborando com a indústria para desenvolver protocolos de teste acelerado e padrões de confiabilidade adaptados aos filmes finos de perovskita, reconhecendo que os padrões tradicionais de PV de silício podem não capturar totalmente os mecanismos de degradação específicos das perovskitas.
Globalmente, a Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC) está em processo de elaboração de novas normas para PV de perovskita, com grupos de trabalho focados em questões como estabilidade a longo prazo, encapsulamento e impacto ambiental. Líderes da indústria como Meyer Burger Technology AG e Hanwha Solutions estão ativamente envolvidos nesses esforços de padronização, visando facilitar o acesso ao mercado internacional e harmonizar requisitos de certificação.
Olhando para o futuro, espera-se que o escrutínio regulatório se intensifique à medida que a fabricação de PV de perovskita escale. As principais áreas de foco incluirão gestão do ciclo de vida, reciclagem e o manuseio seguro de resíduos que contêm chumbo. Associações da indústria e fabricantes estão desenvolvendo proativamente códigos de prática voluntários e iniciativas de reciclagem para abordar essas preocupações e construir confiança pública. À medida que o PV de perovskita avança para a produção em escala de gigawatt, a conformidade com os padrões regulatórios e da indústria em evolução será crítica para a adoção generalizada e o sucesso de longo prazo no mercado.
Previsões de Mercado: Projeções de Crescimento 2025–2030
O período de 2025 a 2030 está prestes a ser transformador para a fabricação de filmes finos fotovoltaicos (PV) de perovskita, à medida que a tecnologia transita de produção em escala piloto para produção em escala comercial. Várias empresas e consórcios líderes estão ativamente aumentando suas capacidades de fabricação, com foco na melhoria da eficiência, estabilidade e custo-efetividade dos módulos solares de perovskita.
Em 2025, o mercado global de PV de perovskita deve testemunhar suas primeiras implementações comerciais significativas. Oxford PV, uma empresa anglo-alemã, está na vanguarda, tendo anunciado planos para aumentar a produção em suas instalações em Brandenburg, Alemanha. A empresa está visando a integração de células tandem de perovskita-silício, visando eficiências de módulo acima de 25%. A linha de fabricação da Oxford PV está projetada para produção em escala de gigawatt, e a empresa afirmou sua intenção de fornecer módulos comerciais ao mercado até 2025.
Da mesma forma, a Meyer Burger Technology AG, um fabricante suíço conhecido por suas tecnologias PV de alta eficiência, entrou no campo da perovskita através de parcerias e investimentos em P&D. A Meyer Burger está explorando a integração de camadas de perovskita em suas linhas existentes de células de heterojunção, com a produção piloto prevista para informar decisões de escalonamento comercial até 2026.
Na Ásia, a TCL e sua subsidiária TCL China Star Optoelectronics Technology estão investindo em pesquisa e fabricação piloto de PV de perovskita, aproveitando sua experiência em deposição de filmes finos e revestimento de grandes áreas. Esses esforços devem acelerar a disponibilidade de módulos de perovskita tanto para aplicações em escala de utilidade quanto integradas em edifícios na região.
Corpos da indústria, como a Associação da Indústria de Energia Solar e SolarPower Europe, destacaram o PV de perovskita como uma tecnologia-chave para a próxima onda de crescimento solar, projetando que módulos baseados em perovskita poderiam capturar uma participação significativa de novas instalações até 2030, especialmente à medida que os custos de fabricação diminuem e o desempenho melhora.
Olhando para o futuro, a perspectiva do mercado para 2025–2030 antecipa uma rápida expansão de capacidade, com vários gigawatts de produção de módulos de perovskita entrando em operação globalmente. Os principais impulsionadores serão as melhorias contínuas na vida útil dos módulos, o escalonamento dos processos de fabricação roll-to-roll e sheet-to-sheet, e a integração de camadas de perovskita com linhas de PV de silício estabelecidas. À medida que esses avanços se concretizam, espera-se que a tecnologia de filmes finos de perovskita desempenhe um papel fundamental na atingimento das metas globais de energia renovável e na redução do custo nivelado da eletricidade solar.
Aplicações Emergentes e Integração com PV Existente
A fabricação de filmes finos fotovoltaicos de perovskita está entrando em uma fase crucial em 2025, com um forte foco em aplicações emergentes e integração com tecnologias fotovoltaicas (PV) estabelecidas. As propriedades únicas dos materiais de perovskita—como bandas ajustáveis, altos coeficientes de absorção e compatibilidade com processamento de soluções a baixas temperaturas—estão impulsionando sua adoção tanto em produtos PV inovadores quanto híbridos.
Uma tendência importante é o desenvolvimento de células solares tandem, onde camadas de perovskita são combinadas com wafers de silício convencionais para superar os limites de eficiência das células de silício de junção única. Em 2023, vários fabricantes relataram eficiências certificadas de células tandem superiores a 29%, e em 2025, a indústria está mirando módulos comerciais com eficiências acima de 30%. Empresas como Oxford PV estão na vanguarda, tendo escalado a produção piloto de módulos tandem de perovskita sobre silício e anunciado planos de produção em massa. Sua instalação na Alemanha deve entregar os primeiros volumes comerciais em 2025, visando fornecer módulos tanto para aplicações em telhados quanto em escala de utilidade.
Além da integração tandem, filmes finos de perovskita estão permitindo novos formatos e aplicações. Módulos flexíveis e leves de perovskita estão sendo desenvolvidos para fotovoltaicos integrados em edifícios (BIPV), eletrônicos portáteis e PV integrado em veículos. A Saule Technologies está comercializando painéis flexíveis de perovskita, visando vidro arquitetônico e dispositivos de IoT. Seu processo de fabricação roll-to-roll é projetado para escalabilidade e custo-efetividade, com instalações piloto em andamento na Europa e na Ásia.
A integração com a infraestrutura PV existente também está avançando. Módulos de perovskita estão sendo projetados para serem adaptados ou complementarem instalações de silício legadas, seja como sobreposições ou como parte de sistemas híbridos. Essa abordagem aproveita componentes existentes de balance-of-system e acelera a adoção no mercado. A Meyer Burger Technology AG, um fabricante europeu líder de equipamentos PV, está investindo em linhas de produção compatíveis com perovskita e colaborando com institutos de pesquisa para otimizar a durabilidade e o desempenho dos módulos.
Olhando para o futuro, os próximos anos verão uma colaboração crescente entre inovadores de perovskita e fabricantes de PV estabelecidos. Alianças da indústria e esforços de padronização estão em andamento para enfrentar desafios como estabilidade a longo prazo, encapsulamento e uniformidade em grandes áreas. A perspectiva para 2025 e além é otimista: espera-se que a fabricação de filmes finos de perovskita diversifique o mercado de PV, permitindo eficiências mais altas, novas aplicações e aceleração da integração com a infraestrutura solar existente.
Perspectivas Futuras: Desafios, Oportunidades e Direções de P&D
O futuro da fabricação de filmes finos fotovoltaicos (PV) de perovskita em 2025 e nos anos seguintes é marcado tanto por promessas significativas quanto por desafios notáveis. À medida que a indústria transita de avanços em escala de laboratório para produção em escala comercial, vários fatores-chave moldarão sua trajetória.
Um dos principais desafios continua sendo a estabilidade e durabilidade de longo prazo das células solares de perovskita. Embora dispositivos de laboratório tenham alcançado eficiências de conversão de energia acima de 25%, manter esse desempenho em condições do mundo real—exposição à umidade, calor e luz UV—continua sendo um obstáculo. Fabricantes líderes, como Oxford PV, estão enfrentando ativamente essas questões desenvolvendo células tandem de silício-perovskita e implementando técnicas avançadas de encapsulamento. Suas linhas de produção piloto na Alemanha devem aumentar em 2025, visando demonstrar tanto alta eficiência quanto vida útil operacional aprimorada.
A escalabilidade e o rendimento de fabricação também são preocupações centrais. A transição de revestimento em spin e outros métodos de deposição em escala de laboratório para técnicas escaláveis, como revestimento por slot-die, revestimento por lâmina e deposição a vapor está em andamento. Empresas como Saule Technologies estão pioneiras na fabricação roll-to-roll de módulos flexíveis de perovskita, visando aplicações em fotovoltaicos integrados em edifícios (BIPV) e eletrônicos portáteis. A instalação de produção da empresa na Polônia está entre as primeiras a comercializar módulos de perovskita de grande área, com mais expansões planejadas até 2025.
A cadeia de suprimentos e a sustentabilidade dos materiais estão ganhando atenção à medida que o PV de perovskita se aproxima da comercialização. O uso de chumbo na maioria das formulações de perovskita de alta eficiência levanta preocupações ambientais e regulatórias. A pesquisa em alternativas sem chumbo e estratégias de reciclagem está intensificando, com organizações como imec colaborando com parceiros da indústria para desenvolver materiais ecológicos e processos de fabricação em ciclo fechado.
Do lado das oportunidades, o PV de perovskita oferece vantagens únicas: formatos leves e flexíveis, e compatibilidade com arquiteturas tandem que podem superar os limites de eficiência do silício convencional. A integração de camadas de perovskita em linhas existentes de células de silício é uma importante direção de P&D, com a Meyer Burger Technology AG—um importante fornecedor europeu de equipamentos PV—investindo em projetos piloto e parcerias para acelerar a comercialização de células tandem.
Olhando para o futuro, os próximos anos provavelmente verão as primeiras instalações comerciais de módulos tandem de perovskita-silício, uma adoção mais ampla em mercados de nicho, como BIPV, e contínua P&D para abordar estabilidade e sustentabilidade. A colaboração da indústria, padronização e estruturas regulatórias serão cruciais para garantir uma implementação segura, confiável e escalável das tecnologias de PV de perovskita.
Fontes & Referências
- Oxford PV
- Saule Technologies
- Microquanta Semiconductor
- Meyer Burger Technology AG
- TCL China Star Optoelectronics Technology
- Laboratório Nacional de Energia Renovável
- Associação da Indústria de Energia Solar
- imec
