מחקר
רשמת שיא: תאים טנדם 27.35% יעילות
שיא של 27.35 % יעילות – מה קרה?
תא סולארי טנדם פרוויאט‑אורגני הגיע ל‑27.35 % יעילות, שיא עולמי עבור ארכיטקטורה זו. הצוות מהאוניברסיטה נאנג׳ינג (סין) הראה שהמכשיר שומר 80 % מהביצועים הראשוניים אחרי 744 שעה של חשיפה רציפה לשמש (1‑Sun). המחקר פורסם ב‑Joule והודגש ב‑pv‑magazine וב‑Perovskite‑Info.
איך המקבל החדש Zh‑F משפר את היעילות?
המקבל הלא‑פולרני Zh‑F, עם פער אנרגטי של 1.23 eV, מאפשר ספיגה של אור אינפראדום קרוב (NIR). כשמחברים אותו עם המקבל BTP‑eC9 והדונור הפולימרי PM6, מתקבלת תת‑תא אורגנית עם 19.84 % יעילות, מתח פתוח של 0.853 V וזרם קצר של 29.00 mA cm⁻². כך מצטמצמת ההתנגשות הספקטרלית עם התא הפרוויאט‑עליון, ומשתפר התאמת הזרמים.
הקבוצה מציינת: "הוספת Zh‑F משפרת ספיגת פוטונים NIR, הולכת מטענים, פיזור אקזיטונים ודינמיקת ריכוז, תוך צמצום אובדן המתח" – מה שהופך אותו מתאים במיוחד לתאי טנדם (Perovskite‑Info).
יציבות: 80 % ביצועים אחרי 744 שעה של חשיפה של 1‑Sun
התא הלא‑מארוז שמר 80 % מההספק הראשוני אחרי כ‑744 שעה (כ‑31 יום) של אור רציף בעוצמת 1‑Sun. למרות שמדובר בבדיקה קצרת‑טווח, זהו שיפור משמעותי לעומת רוב הפרוטוטיפים הקודמים של טנדם.
היציבות נובעת משכבת הריכוז הבין‑תאית העמידה ושימוש במקבל אורגני בעל הפסדי אנרגיה נמוכים, שמפחיתים אובדן מתח ומעכבים תהליכי הידרדרות שמאפיינים טנדם פרוויאט‑בלבד.
השוואה לרשומות קודמות בטנדם
לפני השיא הזה, היעילות המוסמכת של טנדם פרוויאט‑אורגני נעה בין 22.0 % ל‑26.4 %, כאשר השיא הקודם של 26.4 % הגיע מצוות מסינגפור ביוני 2025 (pv‑magazine). ההבדל של כ‑אחוז אחד הוא קפיצה משמעותית, במיוחד כשמתקרבים למגבלת שוקלי‑קואיזר לתאים דו‑צמודים.
לצד זאת, תאי טנדם פרוויאט‑בלעדיים הגיעו לאחרונה ל‑25.22 % מוסמכת (PMC). המספר החדש של 27.35 % מראה שהוספת תת‑תא אורגנית בעלת פער אנרגטי נמוך יכולה לדחוף את המערכת מעבר למה שהשיגו ערימות פרוויאט‑בלעדיות עד היום.
מה המשמעות לשוק הסולארי בישראל?
בישראל יש קרינה גבוהה (≈1,700 kWh kWp⁻¹ שנה⁻¹ במרכז) ויעדי אנרגיה מתחדשת של 30 % עד 2030. עם תפוקת 1,700 kWh לכל kWp לשנה, מערכת גג של 10 kW תייצר כ‑17,000 kWh/שנה.
מאחר שהטכנולוגיה החדשה משיגה יעילות גבוהה יותר מאשר מודולים סיליקוניים רגילים, היא יכולה להגדיל את הייצור השנתי ולצמצם את תקופת ההחזר הפשוטה. עלות ממוצעת של ₪3,150 /kWp משאירה את עלות ההשקעה של מערכת של 10 kW סביב ₪31,500, וההכנסה המוגברת משפרת את החישוב הכלכלי לבעלי בתים.
הדבר מדגים שגם עלייה מתונה ביעילות יכולה לשנות משמעותית את האקונומיקה של פאנלים סולרים בישראל, לתמוך במטרות האנרגיה המתחדשת של המדינה ולצמצם את שטח הגג הדרוש לייצור חשמל קבוע.
מבט לעתיד: איך אפשר להביא את הטכנולוגיה לשוק?
השיא של נאנג׳ינג הוא הוכחת מושג במעבדה, אבל הכימיה – ובמיוחד המקבל Zh‑F – מציעה דרך ברורה להרחבה. האתגרים הבאים כוללים אריזות ארוכות‑טווח, אחידות על פני שטחים גדולים וייצור בעל עלות תחרותית. אם יפתרו, יעילות של 27 %+ יכולה להפוך לבסיס של מודולי טנדם מסחריים, לקדם את תעשיית הסולארית העולמית קרוב יותר למגבלות התאוריה ולסייע למדינות כמו ישראל לעמוד ביעדי האקלים.
מתעניינים לחשב את החיסכון שלכם? השתמשו במחשבון ROI שלנו ובדקו את נתוני השוק.
מקורות לקריאה נוספת
- Chinese scientists achieve record-breaking 27.35% efficiency for perovskite-organic tandem solar cell - pv magazine Global
- New near-infrared acceptor brings perovskite-organic tandem cells to 27.35% efficiency | Perovskite-Info
- Recent Progress on High-Efficiency Perovskite/Organic Tandem Solar Cells - PMC
- Perovskite/organic tandem solar cells: a review - Energy Lab
- High-Efficiency and Low-Energy-Loss Organic Solar Cells Enabled by Tuning Conformations of Dimeric Electron Acceptors | CCS Chemistry
שאלות נפוצות
מהו תא סולארי פרוויאט‑אורגני‑טנדם?
זהו מכשיר דו‑שכבתי שבו תא פרוויאט בחלק העליון קולט אור בעל אנרגיה גבוהה ותא אורגני בתחתית קולט פוטונים אינפראדום קרוב, כך שהמערכת ממירה יותר אור מאשר פאנל חד‑שכבתי.
איך המקבל החדש Zh‑F משפר את היעילות?
ל‑Zh‑F פער אנרגטי של 1.23 eV, מה שמרחיב את הספיגה לתחום האינפראדום הקרוב, מאזן את הזרמים בין השכבות ומפחית אובדן מתח.
האם המספר 27.35% מוסמך?
כן, התא נמדד במעבדה על 27.35% בתנאי STC, והיעילות המוסמכת רשומה כ‑26.88%.
כמה יציב התא החדש?
התא הלא‑מארוז שמר 80% מההספק הראשוני אחרי כ‑744 שעה (≈31 יום) של חשיפה רציפה של 1‑Sun.
מה משמעות השיא הזה לבעלי בתים בישראל?
יעילות גבוהה יותר משמעותה יותר קילוואט‑שעה לכל קילוואט‑פיק של מערכת, ולכן תקופת ההחזר של מערכת של 10 kW יכולה להתקצר משמעותית.
האם הטכנולוגיה תגיע לשוק בקרוב?
עדיין יש אתגרים של אריזה ארוכת‑טווח, ייצור בקנה מידה גדול ועלות, אך הכימיה מראה פוטנציאל ברור לייצור מסחרי.
שתפו את הכתבה
עוד בנושא מחקר
6
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.
יעילות של 23.5% בתא פֶרוֹוֹוֹקְסִיד – בלי מייצב
חוקרים פיתחו שיטת צמיחה מבוססת זרע שמביאה לתאורי פֶרוֹוֹוֹקְסִיד יעילות של 23.51% ללא מייצבים, עם יציבות של 99% אחרי 3,000 שעות.