LONGi ทำลายสถิติโลก: เซลล์แสงอาทิตย์ Perovskite-Silicon ประสิทธิภาพ 34.85% — เปิดศักราชพลังงานโซลาร์ยุคใหม่

14 มีนาคม 2569 19:06 5 min read

LONGi ทำลายสถิติโลก: เซลล์แสงอาทิตย์ Perovskite ประสิทธิภาพ 34.85%

ในยุคที่โลกกำลังเผชิญวิกฤตพลังงานและภาวะโลกร้อน ข่าวที่นักวิทยาศาสตร์และนักลงทุนด้านพลังงานสะอาดรอคอยมาหลายสิบปีก็มาถึงแล้ว — บริษัท LONGi Green Energy Technology ผู้ผลิตพลังงานแสงอาทิตย์รายใหญ่ที่สุดในโลกจากประเทศจีน ประสบความสำเร็จในการพัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์แบบ Two-Terminal Crystalline Silicon-Perovskite Tandem ที่มีประสิทธิภาพการแปลงพลังงาน 34.85% ซึ่งได้รับการรับรองอย่างเป็นทางการจาก National Renewable Energy Laboratory (NREL) ของสหรัฐอเมริกา ทำลายสถิติโลกอีกครั้งและทะลุเพดานทางฟิสิกส์ที่นักวิทยาศาสตร์เคยคิดว่าเป็นไปไม่ได้

ฟาร์มโซลาร์เซลล์ขนาดใหญ่ — เทคโนโลยี Perovskite จะทำให้พลังงานแสงอาทิตย์มีประสิทธิภาพสูงขึ้นและถูกลงอย่างมีนัยสำคัญ (ภาพ: Unsplash)

ทะลุขีดจำกัดทางฟิสิกส์ที่มีมานาน 70 ปี

ความสำเร็จครั้งนี้มีความสำคัญเป็นพิเศษ เพราะ 34.85% ไม่ใช่แค่ตัวเลขสถิติใหม่ธรรมดา — มันคือการทะลุผ่าน Shockley-Queisser Limit ขีดจำกัดทางทฤษฎีที่คำนวณไว้ตั้งแต่ปี 1961 ว่าเซลล์แสงอาทิตย์แบบ Single-Junction ไม่สามารถเกิน 33.7% ได้ โดยใช้วัสดุเพียงชนิดเดียว LONGi แก้ปัญหานี้ด้วยการรวม 2 ชั้น เข้าด้วยกัน: ชั้น Perovskite ด้านบนที่ดูดซับแสงพลังงานสูง และชั้น Silicon ด้านล่างที่ดูดซับแสงพลังงานต่ำ ทั้งสองทำงานร่วมกันอย่างสอดประสานเพื่อแปลงแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้าได้มากกว่าที่เคยเป็นไปได้

เส้นทางสู่ความสำเร็จครั้งนี้ไม่ใช่เรื่องข้ามคืน ทีมวิจัยของ LONGi ค่อยๆ ไต่ระดับมาจาก 33.9% ในเดือนพฤศจิกายน 2023, 34.6% ในเดือนมิถุนายน 2024 และล่าสุด 34.85% ซึ่งได้รับการรับรองจาก NREL ว่าเป็นประสิทธิภาพที่สูงกว่าขีดจำกัด Shockley-Queisser สำหรับเซลล์แบบ Double-Junction เป็นครั้งแรกที่มีการรายงาน

เทคนิคลับที่ทำให้ LONGi ก้าวข้ามขีดจำกัด

หัวใจของความสำเร็จอยู่ที่การแก้ปัญหา ข้อบกพร่องในชั้น Perovskite ซึ่งทำให้อิเล็กตรอนที่ถูกกระตุ้นโดยแสงสูญเสียพลังงานก่อนจะถูกเก็บเกี่ยว LONGi แก้ปัญหานี้ด้วยวิธีการทางเคมีระดับนาโน:

ฉาบชั้นบาง Lithium Fluoride (LiF) เพื่อปิดผนึกข้อบกพร่องที่พื้นผิว Perovskite
ฝัง EDAI (Ethylenediammonium Diiodide) โมเลกุลสายสั้นที่สร้างการสัมผัสระดับนาโนเมตร
ออกแบบอินเตอร์เฟส Perovskite/C60 ให้สมดุลระหว่างการปิดผนึกและการดึงประจุออก
ใช้โครงสร้างแบบ Two-Terminal ที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่านชั้นทั้งสองในทิศทางเดียว
รับรองผลโดย NREL ภายใต้มาตรฐานการวัดระดับสากล

แผงโซลาร์เซลล์รุ่นใหม่บนหลังคา — เทคโนโลยี Perovskite ช่วยลดพื้นที่ที่ต้องการและต้นทุนการติดตั้งได้อย่างมีนัยสำคัญ (ภาพ: Unsplash)

Oxford PV และการก้าวสู่ตลาดเชิงพาณิชย์

ขณะที่ LONGi สร้างสถิติในห้องแล็บ บริษัท Oxford PV จากอังกฤษ (สปิน-ออฟจากมหาวิทยาลัย Oxford) กำลังเดินหน้าอย่างเต็มสูบในการนำเทคโนโลยี Perovskite สู่ตลาดจริง บริษัทได้เริ่มจัดส่งโมดูลโซลาร์เชิงพาณิชย์จากโรงงานใน Brandenburg an der Havel, เยอรมนี ตั้งแต่เดือนกันยายน 2024 โดยมีประสิทธิภาพ 27-28.6% ซึ่งสูงกว่าแผงซิลิคอนมาตรฐานในท้องตลาดถึง 4-5% ล่าสุดในเดือนกุมภาพันธ์ 2026 First Solar บริษัทโซลาร์ยักษ์ใหญ่ของสหรัฐฯ ได้ลงนามในสัญญาลิขสิทธิ์สิทธิบัตรกับ Oxford PV เพื่อเข้าถึงเทคโนโลยี Perovskite อย่างเป็นทางการ

ทำไมตัวเลข 34.85% ถึงสำคัญสำหรับทุกคน?

ในทางปฏิบัติ ประสิทธิภาพที่สูงขึ้นทุก 1% มีความหมายใหญ่หลวง สำหรับ บ้านเรือน หมายถึงการใช้แผงโซลาร์น้อยลงแต่ผลิตไฟฟ้าได้เท่าเดิม ลดต้นทุนการติดตั้ง สำหรับ โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ หมายถึงพื้นที่ดินที่ต้องการน้อยลงมาก และสำหรับ ประเทศไทยและเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ที่มีแสงอาทิตย์จัดตลอดปี เทคโนโลยีนี้อาจเร่งการเปลี่ยนผ่านจากพลังงานฟอสซิลสู่พลังงานสะอาดได้อย่างมีนัยสำคัญ

แผงซิลิคอนมาตรฐาน ปัจจุบัน: 20-24% — เทคโนโลยีที่ครองตลาดมา 30 ปี
Oxford PV Perovskite-Silicon เชิงพาณิชย์: 27-28.6% — พร้อมจำหน่ายแล้วในยุโรป
LONGi Tandem สถิติห้องแล็บ: 34.85% — ทะลุขีดจำกัด SQ ครั้งแรก
ขีดจำกัดทางทฤษฎีสูงสุด ของ Tandem Cell: 43% — ยังมีพื้นที่เติบโตอีกมาก

ความท้าทายที่ยังต้องแก้: อายุการใช้งานและสารตะกั่ว

แม้ประสิทธิภาพจะน่าตื่นเต้น แต่เทคโนโลยี Perovskite ยังมีความท้าทายสำคัญที่ต้องเอาชนะก่อนจะครองตลาด Oxford PV ตั้งเป้าหมายทำให้โมดูล Perovskite-Silicon มีอายุการใช้งาน 20 ปี ภายในปี 2028 ซึ่งเทียบเท่ามาตรฐานอุตสาหกรรมโซลาร์ปัจจุบัน และอีกความกังวลที่สำคัญคือ Perovskite ส่วนใหญ่มีส่วนประกอบของ ตะกั่ว (Lead) ซึ่งเป็นสารพิษต่อสิ่งแวดล้อม นักวิจัยทั่วโลกกำลังแข่งขันกันพัฒนาสูตร Perovskite แบบปลอดตะกั่วที่มีประสิทธิภาพเทียบเท่า

พลังงานแสงอาทิตย์กำลังกลายเป็นแหล่งพลังงานราคาถูกที่สุดในประวัติศาสตร์มนุษยชาติ — และ Perovskite จะเร่งแนวโน้มนี้ให้เร็วยิ่งขึ้น (ภาพ: Unsplash)

ภาพรวมอุตสาหกรรมโซลาร์โลกปี 2026

ความสำเร็จของ LONGi เกิดขึ้นในบริบทที่พลังงานแสงอาทิตย์กำลังเติบโตในอัตราที่ไม่เคยมีมาก่อน ปี 2025 ทั่วโลกติดตั้งพลังงานโซลาร์และลมใหม่รวมกันมากกว่า 800 กิกะวัตต์ ซึ่งเป็นสถิติโลก และเป็นการเพิ่มขึ้นถึง 3 เท่า จากปี 2021 จีนประเทศเดียวติดตั้งโซลาร์ใหม่มากกว่า 240 กิกะวัตต์ ในปีเดียว ซึ่งมากกว่าทั้งหมดที่โลกเคยติดตั้งก่อนปี 2010 ปี 2026 คาดว่าจะเป็นปีแรกที่ระบบกักเก็บพลังงาน (Battery Storage) ทั่วโลกทะลุ 100 กิกะวัตต์

สำหรับประเทศไทย ปัจจุบันมีกำลังผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ประมาณ 3,000 เมกะวัตต์ แต่ศักยภาพที่แท้จริงของไทยสูงกว่านี้มาก หากเทคโนโลยี Perovskite เข้ามาลดต้นทุนการผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ลงได้อีก ไทยมีโอกาสก้าวกระโดดสู่การพึ่งพาพลังงานหมุนเวียนในสัดส่วนที่สูงขึ้นอย่างรวดเร็ว

LONGi ยังถือสถิติโลกสำหรับเซลล์ซิลิคอนบริสุทธิ์แบบ Single-Junction ด้วย ทำให้บริษัทเป็น "Dual-Champion" ทั้งในเทคโนโลยีซิลิคอนและ Tandem — ตำแหน่งที่แสดงให้เห็นว่าพลังงานแสงอาทิตย์ยุคใหม่ไม่ใช่แค่การปรับปรุงเล็กน้อย แต่คือการเปลี่ยนโฉมหน้าของอุตสาหกรรมพลังงานโลกอย่างถาวร ด้วยขีดจำกัดทางทฤษฎีของ Tandem Cell ที่ 43% ยังห่างจาก 34.85% อยู่พอสมควร แสดงให้เห็นว่านวัตกรรมยังมีพื้นที่เติบโตอีกมาก และนี่อาจเป็นเพียงจุดเริ่มต้นของการปฏิวัติพลังงานที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์มนุษยชาติ