Исследования
Рекордные 34 % эффективности солнечных панелей
Рекордные 34 %: новый эталон эффективности
Новый перовскит‑кремниевый тандемный солнечный элемент, разработанный Longi и Университетом Сучжоу, достиг сертифицированных 34,0 % коэффициента преобразования энергии — лучший показатель для двухтерминального тандема при стандартных условиях тестирования.
Как ZrO₂‑слой повышает эффективность
Вставка дискретного моноклинного слоя наночастиц ZrO₂ между прозрачным проводящим оксидом и самосборным монослоем (SAM) подавляет неквантовую рекомбинацию и предотвращает утечки заряда, при этом сохраняет эффективный вывод заряда. Высокопроницаемая ZrO₂ также уменьшает накопление заряда на интерфейсе, что снижает гистерезис.
Показатели эффективности
При освещении AM1.5G тандемный элемент выдаёт 34,0 % КПД, открытое напряжение 1,997 В (сертифицировано 2,014 В), короткое‑замкнутое ток 20,36 мА см⁻² и заполняемость 83,6 %. Ячейка сохраняет 84 % начального КПД после 2 000 ч работы, тогда как контрольный образец упал до 70 % после 1 000 ч.
Преимущества стабильности
Скелет из ZrO₂ образует ковалентные связи Zr‑O‑P, которые фиксируют SAM, обеспечивая однородное покрытие и минимум точек с высокой проводимостью. Это приводит к наблюдаемой долгосрочной стабильности.
Что это значит для Израиля
Если израильские установщики перейдут на модули с 34 % КПД, площадь крыши, необходимая на 1 kWp, сократится вдвое по сравнению с типичными кремниевыми панелями 20 % эффективности. При среднем урожае в центральном Израиле 1 700 kWh kWp⁻¹ год⁻¹, 10‑kWp система будет генерировать около 17 000 kWh в год. По тарифу 0,48 ₪/kWh эта электроэнергия стоит ≈ 8 160 ₪ в год, а при типичной стоимости установки 3 150 ₪/kWp простой срок окупаемости составит около 3,9 лет, но при гораздо меньшем требуемом пространстве крыши.
Перспективы
Двойное привязывание ZrO₂ к интерфейсу может стать стандартом для коммерческого производства тандемных элементов, ускоряя переход к ещё более высоким КПД и поддерживая цель Израиля — 30 % электроэнергии из возобновляемых источников к 2030 году.
Частые вопросы
Что такое перовскит‑кремниевый тандемный солнечный элемент?
Это ячейка, в которой сверху размещён поглотитель перовскита, а снизу — кристаллический кремний; каждый слой улавливает разные части спектра солнца, что повышает общую эффективность.
Почему слой ZrO₂ улучшает работу ячейки?
Нанопористый буфер ZrO₂ пассивирует интерфейс, уменьшает утечки заряда и сохраняет хороший вывод заряда, что повышает напряжение и стабильность.
Как 34 % эффективность сравнивается с обычными панелями?
Типичные коммерческие кремниевые панели дают около 20 % КПД, так что 34 % — примерно на 70 % больше мощности на тот же квадратный метр.
Что это может означать для крыш в Израиле?
Модули с более высокой эффективностью потребуют меньше площади — около 2,9 м² на kWp вместо 5 м², делая солнечную энергию доступной даже для небольших домов.
Когда такие тандемные модули появятся в продаже?
Longi масштабирует свою тандемную технологию, и аналитики ожидают первые коммерческие поставки в течение нескольких лет, после завершения дополнительных испытаний стабильности.
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.
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.
Солнечные панели с 23,5% без стабилизаторов – прорыв
Исследователи создали метод роста перовскитных солнечных ячеек без стабилизаторов, достигнув 23,51 % эффективности и 99 % стабильности после 3000 часов.