מחקר
יעילות 26.7% בתאים משולבים – למה זה חשוב?
רישום שיא: 26.7% יעילות בתא משולב פרו‑ווסט‑CIGS
הקבוצה הקוריאנית של מכון מחקר האנרגיה (KIER) קבעה רישום עולמי של 26.7% יעילות המרה בתא משולב פרו‑ווסט‑CIGS בגודל תת‑1 סמ״ר, והדבר אושר על‑ידי מכון פראונhofer למערכות סולאריות (ISE) בגרמניה והוכנס לטבלת ה‑DOE של תאי מחקר. הרישום הקודם באותו גודל היה 26.3% שהשיג מכון המדע והטכנולוגיה של קוריאה (KIST) ביולי 2025, והיעילות הטובה ביותר לתאים גדולים (≥1 סמ״ר) עומדת על 25.5% של מרכז הלמוהץ‑זנטרום ברלין (HZB) Lightweight perovskite‑CIGS solar cells set new efficiency record.
איך עובד תא משולב פרו‑ווסט‑CIGS ולמה הוא קל
התא משלב שכבה עליונה של פרו‑ווסט ברוחב פס גבוה עם שכבה תחתונה של ניקל‑אינדיום‑גאליום‑סלניום (CIGS) ברוחב פס נמוך, כך שכל שכבה קולטת חלק שונה של ספקטרום השמש. מכיוון שתי השכבות ניתנות להדפסה כסרטים דקים, ניתן לבנות את המערכת על גבי תשתית גמישה – מודול קל משקל ואפשרי לייצור ברול‑טו‑רול. צוות KIER צמצם נזק בממשק הפרו‑ווסט והפחית ספיגה משנית באלקטרודה השקופה ובשכבות ה‑charge‑transport, מה שהעלה את היעילות מ‑23% שהודעו כמה חודשים קודם ל‑26.7% החדש Researchers report flexible and lightweight perovskite/CIGS tandem solar cells with 23.64% efficiency | Perovskite‑Info.
מה קורה אחרי המעבדה? מעבר לפאנלים גמישים
ב‑2024 הודיע KIER על 23.64% יעילות לתאים משולבים פרו‑ווסט‑CIGS גמישים – השיא עד כה למכשיר גמיש. הקפיצה ל‑26.7% הושגה במבנה קשיח תת‑1 סמ״ר, אך אותם טיפולי ממשק מועברים כעת לפורמט הגמיש. סקירות של תאים ארבע‑טרמינל (4T) מציינות שהקונפיגורציה פרו‑ווסט‑CIGS היא אחת המבטיחות ביותר למודולים יעילים וקלים, לצד פרו‑ווסט‑סיליקון ופרו‑ווסט‑פרו‑ווסט Four‑terminal perovskite tandem solar cells.
איך זה משפיע על עלות החשמל הסולארית
יעילות גבוהה מקצרת את השטח הדרוש – אם נבנה מערכת גג של 10 kW עם תא משולב 26.7% במקום פאנל סיליקון של 20%, נצטרך כ‑25 % פחות שטח גג. בהנחה שהעלות להתקנה לקילוואט נשארת זהה, עלות החשמל הממוצעת (LCOE) יכולה לרדת באותו שיעור, במיוחד במערכות משולבות במבנים שבהן משקל וגמישות הם יתרון משמעותי.
מה המשמעות לישראל
בישראל תוצאת ממוצעת של 1,700 kWh kWp⁻¹ yr⁻¹ לפאנלים סיליקון משמעותה שמערכת של 10 kW מייצרת כ‑17,000 kWh yr⁻¹ (≈₪8,160 לפי תעריף של ₪0.48/kWh). מודול משולב של 26.7% יגדיל את התפוקה ל‑22,000 kWh yr⁻¹ – מספיק לבית ממוצע ומספק חיסכון של כ‑₪10,000 בשנה. העלות הממוצעת של מערכת היא ₪3,150 kWp⁻¹, ולכן ההשקעה הראשונית עומדת על ≈₪31,500. תקופת ההחזר תהיה קצרה יותר מזו של מערכת סיליקון רגילה, והחיסכון האנרגטי על פני 25‑שנת חיי המערכת יפחית פליטת CO₂ בכ‑0.5 kg לכל kWh שנחסך. כך שביתים ועסקים בישראל יכולים לצפות לתשואה מהירה יותר ולתרומה משמעותית לאקלים כאשר הפאנלים יגיעו לשוק המסחרי.
מבט לעתיד: מתי נראו מודולים מסחריים?
הרשומה של KIER מראה שהתאים פרו‑ווסט‑CIGS עוברים משלב ניסוי למקור כוח גמיש בר-קיימא. המטרות הבאות הן להרחיב את שטח התא מעל 1 סמ״ר תוך שמירה על יעילות של 26 %+, ולהוכיח יציבות ארוכת‑טווח בטמפרטורות ולחות מציאותיות. המעקב של Fraunhofer ISE מצביע על כך שמודולים ברמת מסחר עשויים להופיע ב‑3‑5 שנים הקרובות, מה שיכול לשנות את שוק הגגות הסולאריים בישראל ולעזור למדינה לעמוד ביעד של 30 % אנרגיה מתחדשת עד 2030.
מקורות לקריאה נוספת
- Lightweight perovskite-CIGS solar cells set new efficiency record
- Researchers report flexible and lightweight perovskite/CIGS tandem solar cells with 23.64% efficiency | Perovskite‑Info
- All-perovskite tandem solar cells: from fundamentals to technological progress - Energy & Environmental Science (RSC Publishing) DOI:10.1039/D3EE03638C
- All-perovskite tandem solar cells: from fundamentals to technological progress - PMC
- Four-terminal perovskite tandem solar cells
שאלות נפוצות
מהו רישום היעילות החדש לתאים משולבים פרו‑ווסט‑CIGS?
הקבוצה של KIER קבעה 26.7% יעילות המרה בתא משולב תת‑1 סמ״ר, והדבר אושר על‑ידי Fraunhofer ISE.
איך תאי פרו‑ווסט‑CIGS שונים מפאנל סיליקון רגיל?
הם מציבים תא פרו‑ווסט בעל פס רוחב גבוה מעל תא CIGS בעל פס רוחב נמוך, וכל אחד קולט חלק שונה של אור, והם מיוצרים כסרטים דקים, מה שמקנה משקל קל וגמישות.
למה גמישות חשובה בפאנלים סולאריים?
פאנלים גמישים יכולים להתאים לגגות מעוקלים, חזיתות, או אפילו להתגלגל לשינוע, מה שפותח שווקים חדשים ומפחית עלויות הרכבה.
כמה זמן החזר השקעה צפוי לבעלי בתים בישראל עם הטכנולוגיה הזו?
בהתבסס על תעריפים ועלויות ישראליים, מערכת של 10 kW תשלם את עצמה בכ‑2.9 שנים, כ‑שנה אחת פחות ממערכת סיליקון רגילה.
מתי צפויים מודולים מסחריים של פרו‑ווסט‑CIGS?
המקצוענים מצפים למודולים בקנה מידה של מעל 1 סמ״ר בתוך 3‑5 שנים, אחרי בדיקות יציבות והקמת קווי ייצור.
שתפו את הכתבה
עוד בנושא מחקר
6
רשמת שיא: תאים טנדם 27.35% יעילות
חוקרים סינים באוניברסיטת נאנג׳ינג קבעו שיא עולמי של 27.35% יעילות לתא פרוויאט‑אורגני‑טנדם, תוך שמירה על 80% ביצועים אחרי 744 שעה של חשיפה רציפה.
תא סולרי טנדם 34% – יותר חשמל, פחות גג
Longi ואוניברסיטת סוצ'ו הראו תא פרו‑ווסקייט‑סיליקון טנדם עם יעילות מוסמכת של 34.0% ומתח פתוח של 2.014 V, תוך שמירה על 84% מהביצועים אחרי 2 000 שעה.
AI מנבא עמידות ערימות סולאריות לרוח
צוות איראני בנה מודל AI שמנבא את עמידות ערימות פאנלים סולאריים לרוח עם שגיאה של כ‑7.6 %, בעזרת ארבעה מדדים פשוטים.
איבוד 1.9% בתפוקת סולארית עקב עיכוב בממיר
חוקרים ברזיל מצאו שעיכוב בממיר חותך את התפוקה השנתית של תחנת סולארית ב‑1.88%, כאשר יותר ממחצית ההפסד מתרחשת ב‑90 הדקות הראשונות אחרי הזריחה.
אנרגיה סולארית: פרווסקיט 27% יעילות – מה זה אומר
חוקרים סיניים הגיעו ל‑27.39 % יעילות בתא פרווסקיט עם תוסף חדש, והמודולים הדו‑צדדיים שומרים 99.6 % כוח אחרי 5,000 שעה – פוטנציאל להגדלת תוצר והחזר מהיר לבתים בישראל.
דראון AI מגלה תקלות סולאריות ברגע
דראון אוטונומי עם מצלמות תרמיות ומולטי‑ספקטרליות, המופעל על‑ידי מודל AI EfficientNet‑B0, מזהה תקלות בפאנלים סולאריים ב‑90%+ דיוק, ומספק לבעלי בתים בישראל דרך מהירה לשמור על ייצור החשמל.