Исследования
Рекорд 26,7 %: гибкие солнечные панели
Рекордный КПД 26,7 % подтверждён
Кореянский Институт Энергетических Исследований (KIER) установил новый мировой рекорд — 26,7 % коэффициент преобразования энергии в суб‑1 см² перовскит‑CIGS тандемных солнечных элементах. Результат был независимо проверен Институтом Фраунгофера по солнечной энергии (ISE) в Германии и внесён в таблицу эффективности ячеек DOE США. Предыдущий рекорд в этом классе размеров составлял 26,3 % и был достигнут Корейским Институтом Науки и Технологий (KIST) в июле 2025, а лучший показатель для более крупных (≥1 см²) тандемных ячеек — 25,5 % от Helmholtz‑Zentrum Berlin (HZB) источник pv magazine.
Как работают перовскит‑CIGS тандемы и почему они лёгкие
Перовскит‑CIGS тандем сочетает верхний слой перовскита с высоким энергетическим зазором и нижний слой медно‑индо‑галлий‑селенид (CIGS) с низким зазором. Каждый слой поглощает свою часть спектра солнца. Оба поглотителя могут быть нанесены тонкоплёночными слоями, что позволяет создавать стекло‑пластинчатые гибкие модули. Команда KIER снизила повреждения интерфейса перовскита и уменьшила паразитное поглощение в прозрачном электроде и слоях переноса заряда, что подняло эффективность с 23 % (сообщённые несколько месяцев назад) до нового уровня 26,7 % источник Rinnovabili.net и источник Perovskite‑Info.
От лаборатории к гибким панелям: шаг от 23,6 % к 26,7 %
В начале 2024 года KIER объявил 23,64 % эффективность гибких перовскит‑CIGS тандемов — лучший показатель для гибкого устройства источник Rinnovabili.net. Прорыв до 26,7 % был достигнут на жёсткой суб‑1 см² структуре, но те же приёмы улучшения интерфейса уже переносятся в гибкие форматы. Обзоры четырёхтерминальных (4T) тандемов отмечают, что перовскит‑CIGS — один из самых перспективных вариантов для лёгких модулей, наряду с перовскит‑кремнием и перовскит‑перовскитом обзор 4‑терминальных тандемов.
Что это значит для стоимости солнечной энергии
Более высокий КПД ячейки сразу уменьшает требуемую площадь и, соответственно, стоимость баланса системы. При замене обычных кремниевых панелей (≈20 % КПД) на тандемные 26,7 % для типичной 10 кВт крыши потребуется примерно на 25 % меньше площади. При том же расходе на кВт установка может снизить уровень себестоимости электроэнергии (LCOE) примерно на такой же процент, особенно в интегрированных в здания системах, где важны вес и гибкость.
Что это значит для Израиля
С учётом типичного израильского урожая в 1 700 kWh kWp⁻¹ год⁻¹ для кремниевых панелей, 10‑кВт система сейчас выдаёт около 17 000 kWh год⁻¹ (≈₪8 160 при тарифе ₪0,48/kWh). Тандемный модуль с 26,7 % КПД повысит эту выработку до ≈22 000 kWh год⁻¹ — достаточно для среднего дома и дохода около ₪10 000 в год. При типичной цене установки ₪3 150 kWp⁻¹ первоначальные вложения составят ≈₪31 500. Сокращённый срок окупаемости (около 2,9 года) и дополнительная энергия за 25‑летний срок службы уменьшат выбросы CO₂ на 0,5 kg CO₂ за каждый кВт·ч, сэкономленный. Израильские домовладельцы и коммерческие застройщики могут ожидать более быстрый возврат инвестиций и большую климатическую выгоду, когда гибкие высокоэффективные панели выйдут в массовое производство. Для расчётов см. наш калькулятор ROI солнечной энергии и рыночные данные.
Перспективы: к коммерческому запуску
Рекорд KIER показывает, что перовскит‑CIGS тандемы переходят от лабораторных новинок к реальным гибким источникам энергии. Следующие шаги — масштабирование площади ячейки выше 1 см² при сохранении эффективности >26 % и демонстрация долгосрочной стабильности в реальных температурных и влажностных циклах. Непрерывный мониторинг Fraunhofer ISE указывает, что коммерческие модули могут появиться в течение 3‑5 лет, что может изменить рынок крышевых солнечных систем в Израиле и помочь стране достичь цели 30 % электроэнергии из возобновляемых источников к 2030 году.
Источники и дополнительная литература
- Лёгкие перовскит‑CIGS солнечные ячейки установили новый рекорд эффективности
- Исследователи сообщили о гибких и лёгких перовскит/CIGS тандемных солнечных ячейках с 23,64 % эффективностью | 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
Частые вопросы
Какой новый рекорд эффективности у перовскит‑CIGS тандемных ячеек?
Рекорд составляет 26,7 % коэффициент преобразования энергии для суб‑1 см² ячейки, подтверждён Fraunhofer ISE.
Чем перовскит‑CIGS тандем отличается от обычной кремниевой панели?
Он складывает верхнюю ячейку перовскита и нижнюю CIGS, каждая улавливает свой спектр света, а обе могут быть выполнены в виде тонкоплёночных лёгких слоёв.
Почему гибкость важна для солнечных панелей?
Гибкие панели могут покрывать изогнутые крыши, фасады или сворачиваться для транспортировки, открывая новые рынки и снижая затраты на крепление.
Какой срок окупаемости могут ожидать израильские домовладельцы?
При типичных тарифах и стоимости, 10‑кВт тандемная система окупится примерно за 2,9 года, что на год быстрее, чем обычная кремниевая система.
Когда появятся коммерческие модули перовскит‑CIGS?
Эксперты прогнозируют масштабируемые модули более 1 см² в течение следующих 3‑5 лет, после завершения испытаний на стабильность.
Поделиться статьёй
Ещё в категории Исследования
6
Эффективность солнечных панелей: рекорд 27,35%
Китайские исследователи из Нанкинского университета установили новый мировой рекорд эффективности 27,35 % для перовскито‑органической солнечной ячейки‑тандем, сохранив 80 % её мощности после 744 часов непрерывного освещения.
Рекордные 34 % эффективности солнечных панелей
Longi и Университет Сучжоу продемонстрировали перовскит‑кремниевый тандемный солнечный элемент с сертифицированной эффективностью 34,0 % и напряжением 2,014 В, сохранив 84 % производительности после 2 000 часов.
AI предскажет ветровую устойчивость свай
Иранская команда создала AI‑модель, предсказывающую ветровую устойчивость свай солнечных ферм с ошибкой около 7,6 %, используя лишь четыре простых измерения.
Задержка инвертора снижает выработку на 1,9%
Бразильские исследователи обнаружили, что задержка запуска инвертора сокращает годовую выработку крупной солнечной фермы на 1,88 %, при этом более половины потери происходит в первые 90 минут после восхода.
Перовскит‑ячейки 27 %: прорыв в солнечной энергии
Китайские исследователи повысили эффективность перовскит‑ячейки до 27,39 % с новым адитивом, а бифацальные модули сохраняют 99,6 % мощности после 5 000 ч, обещая больше электроэнергии и быстрее окупаемость для израильских домов.
AI‑дрон быстро находит дефекты солнечных панелей
Автономный дрон с тепловой и мультиспектральной камерой, управляемый ИИ‑моделью EfficientNet‑B0, обнаруживает дефекты солнечных панелей с точностью более 90 %, предлагая израильским домовладельцам быстрый способ защитить выработку.