Expert: Svatým grálem fotovoltaiky se stane technologie BC panelů.  Proč?

Přední světový expert na fotovoltaiku Radovan Kopecek (zakladatel a ředitel institutu ISC Konstanz,který se specializuje na vývoj a testování fotovoltaických článků) míří do Česka. Ve dnech 15.- 16. října vystoupí na konferenci Smart Energy Forum v Praze s přednáškou o nových technologiích v oblasti fotovoltaických článků. Před jeho návštěvou Prahy jsme mu položili několik otázek na téma perspektivních FV technologií a budoucnosti fotovoltaiky.

Foto: Radovan Kopecek, zdroj: ISC Konstanz

V roce 2022 trvalo 68 let, než se celosvětově nainstalovalo 1 TW nových fotovoltaických systémů. V roce 2024 trvalo pouhé 2 roky, než se instalovaná kapacita fotovoltaiky zdvojnásobila na 2 TW. Jak se podle vašeho názoru změní fotovoltaický průmysl do roku 2030?

Rychlý růst nového instalovaného výkonu ve fotovoltaice z 1 TW za 68 let v roce 2022 na dvojnásobek za pouhé 2 roky v roce 2024 odráží paradigmatickou změnu, která je způsobena technologickým pokrokem, nižšími investičními náklady a agresivní politickou podporou.

Do roku 2030 očekávám, že se roční instalace nových fotovoltaických systémů dostane na úroveň několika TW. Pokud se jedná o celý fotovoltaický průmysl, pak jeho vývoj lze charakterizovat jako modulární diverzifikaci, a to díky vyšší účinnosti nových technologií článků, jako jsou TOPCon, Back Contact, tandemové perovskit-křemíkové články, a větší využití bifaciálních panelů.

Výroba se stane geograficky vyváženější s regionálními dodavatelskými řetězci. Standardem se stane integrace fotovoltaiky se systémy pro skladování energie a hybridními systémy, které podpoří odolnější architekturu, jenž se stane přátelská k energetické síti. Celková instalovaná celosvětová kapacita ve fotovoltaice pravděpodobně překročí 10–15 TW, čímž se fotovoltaika stane páteří globálních energetických systémů po celém světě.

Obecně se uznává, že éra PERC panelů skončila. Nyní fotovoltaice vládne technologie TOPCon, díky které dosahují panely účinnosti kolem 23 % a bifaciálního faktoru 0,8. Co však zatím není všeobecně známo, je to, že  BC (Back Contact nebo-li zadní kontakt) bude „svátým grálem“ fotovoltaické technologie. Proč si to myslíte? Je to jen otázka vyšší účinnosti?

Panely typu Back Contact (tj. vybavené články se zadním kontaktem) se stanou „svátým grálem“, protože zásadním způsobem řeší klíčové problémy: mají lepší absorbci světla a dosahují vyšší účinnosti. V neposlední řadě pak přinášejí potenciál pro tenší panely s nižší spotřebou materiálu.

Kromě účinnosti přesahující 25 % mají BC panely lepší teplotní koeficienty a snížené stínicí efekty. Důležité je, že zjednodušují výrobu panelů, což může snížit náklady a zvýšit spolehlivost. Celkové výhody BC panelů přesahují pouhé zvýšení účinnosti – otevírají novou cestu k vyšší propustnosti, lepší estetice pro integraci do budov a  přinášejí dlouhodobou stabilitu.

Podle odborníků bude do roku 2045 nainstalováno přibližně 80 TW fotovoltaických systémů a 80 % světové spotřeby energie bude pokryto fotovoltaikou. Jaké budou podle vás klíčové faktory celosvětové energetické transformace?

Mezi hlavní hnací síly energetické transformace patří neustálý pokles investičních nákladů na fotovoltaiku a skladování energie, podpůrné politické programy a technologické inovace v oblasti integrace systémů. Digitalizace a správa aktiv založená na umělé inteligenci optimalizují výkonnost na celém světě.

Elektrifikace digitalizace, včetně aplikací umělé inteligence, v dopravě, průmyslu a vytápění zvyšuje poptávku po obnovitelných zdrojích energie. Investice navíc podporuje společenská snaha o uhlíkovou neutralitu v kombinaci se závazky firem v oblasti udržitelnosti. A konečně, obavy o regionální energetickou bezpečnost, zejména po pandemii, podporují diverzifikaci a odolnost zdrojů energie, čímž se fotovoltaika stává ústředním prvkem této transformace.

Všichni přední výrobci fotovoltaických panelů (Tier-1) jsou nyní ve finanční tísni, neboť prodělávají. Čínští výrobci vybudovali nadbytečnou výrobní kapacitu, která je dvojnásobná oproti poptávce. Proto jsou výrobci nuceni prodávat panely za ceny nižší než výrobní náklady. Jak dlouho může tato nepříznivá situace trvat? Jaké budou důsledky pro budoucnost fotovoltaického odvětví?

Současná nadbytečná výrobní kapacita a finanční potíže výrobců fotovoltaických panelů mohou trvat ještě několik měsíců, ne-li let, do doby než nastane příchod korekce trhu, technologických inovací nebo strukturálních změn v odvětví. Tlak na ceny může dále přetrvávat, což může vyvolat konsolidaci trhu v důsledku odchodu nebo fúzí slabších hráčů. Současně tato situace může způsobit to, že se výrobci zaměří na produkty s vysokou marží nebo technologickou diferenciaci.

V dlouhodobém horizontu by to mohlo vést ke štíhlejšímu a inovativnějšímu odvětví, které je klíčové pro udržení odolnosti celého dodavatelského řetězce. Tento vývoj umožní další snižování nákladů a posun k technologiím nové generace. V posledních měsících však v Číně dochází k určitým politickým krokům k řešení těchto výzev – na trhu jsou již patrné mírně vyšší prodejní ceny panelů.

Odvětví fotovoltaiky dynamicky roste po celém světě, ale výroba fotovoltaických článků a panelů je soustředěna v Asii (převážně v Číně). Co by se mělo změnit, aby se výroba křemíkových fotovoltaických článků a panelů vrátila do Evropy?

Pro geografické rebalancování výroby fotovoltaických panelů potřebuje Evropa nový strategický impuls: investice do výzkumu a vývoje článků nové generace, podporu domácích dodavatelských řetězců a vytvoření správného regulačního rámce, který bude motivovat místní výrobu. Spolupráce mezi akademickou sférou a průmyslem může urychlit inovace.

Nezbytná jsou také politická opatření, jako jsou dotace, daňové pobídky a podpora duševního vlastnictví. Cílem je vytvořit udržitelný ekosystém, ve kterém bude Evropa schopna konkurenceschopně vyrábět, snížovat závislost na asijské výrobě a podpořit regionální hospodářský růst.

Během našeho posledního setkání na veletrhu Intersolar na stánku společnosti LONGi jste zdůraznil, že budoucnost solární energie spočívá v oboustranné technologii BC se skladováním energie. A co nové technologie fotovoltaických článků, jako jsou perovskity?

Oboustranná technologie fotovoltaických článků se zadním kontaktem (BC panely) v kombinaci s integrovaným úložištěm představuje významný pokrok díky vyšší účinnosti, menšímu záboru půdy a lepším výtěžnosti (tj. množství vyrobené energie na 1 kWp instalovaného výkonu). Perovskity mají obrovský potenciál: extrémní tenkost, využitelnost větší šířky pásma světla a nízké výrobní náklady. Nicméně, velkou výzvou však zůstává jejich stabilita a škálovatelnost.

Integrace perovskitů jako tandemových nebo překrývajících se vrstev na křemík by mohla být transformativní, ale komercializace výroby bude záviset na průlomech v oblasti dlouhodobé stability, výrobních procesů a environmentální bezpečnosti. Konvergence těchto inovací by mohla v příštím desetiletí přinést zásadní proměnu solárního průmyslu.

O nových technologiích a budoucím rozvoji můžete diskutovat s Radovanem Kopečkem, předním světovým expertem na fotovoltaiku během konference Smart Energy Forum v Praze ve dnech 15.-16. října. 2025.