AnswersPublished18 sources
Miten kiinalaisryhmä nosti tandem-aurinkokennon hyötysuhteen 28,04 prosenttiin
Li Yongfangin ja Meng Lein johtama Kiinan tiedeakatemian kemian instituutin tutkimusryhmä saavutti perovskiitti–orgaanisella tandem aurinkokennolla sertifioidun 28,04 prosentin vakaan sähköntuotantohyötysuhteen – luok... Kennon huippuhyötysuhde oli 28,80 prosenttia, ja se säilytti 90 prosenttia alkuperäisestä hyötys...
JulkaisijaMuokattu mallilla GPT-5.6 LunaKuvat luotu mallilla GPT Image 1.5
Research answer
Key takeaways
- Li Yongfangin ja Meng Lein johtama Kiinan tiedeakatemian kemian instituutin tutkimusryhmä saavutti perovskiitti–orgaanisella tandem aurinkokennolla sertifioidun 28,04 prosentin vakaan sähköntuotantohyötysuhteen – luok...
- Kennon huippuhyötysuhde oli 28,80 prosenttia, ja se säilytti 90 prosenttia alkuperäisestä hyötysuhteestaan 625 tunnin yhtäjaksoisen valaistuksen jälkeen.
- Tutkijat pyrkivät estämään laajan kaistaeron perovskiitille tyypillistä valon aiheuttamaa halidifaasien eriytymistä säätelemällä materiaalin vikoja valmistuksen, kalvon kasvun ja käytön aikana.
- Ohut ja mahdollisesti liuoksesta valmistettava rakenne voisi soveltua joustaviin aurinkokennoihin, rakennuksiin, puettaviin laitteisiin, droneihin ja ilmailuun – mutta ennätys ei vielä tarkoita kaupallista tai avaruus...
AI Prompt
openai.comCreate a landscape editorial hero image for this Studio Global article: What did the Chinese Academy of Sciences team led by Academician Li Yongfang and researcher Meng Lei achieve, as reported in Nature on Augus. Article summary: The CAS team led by Li Yongfang and Meng Lei reported a record perovskite–organic tandem solar cell: a certified steady-state power-conversion efficiency of 28.04%. The reported Nature publication date appears to be July. Topic tags: general, academic, general web. Style: premium digital editorial illustration, source-backed research mood, clean composition, high detail, modern web publication hero. Use reference image context only for broad subject, composition, and topical grounding; do not copy the exact image. Avoid: logos, brand marks, copyrighted characters, real person likenesses, fake screenshots, UI text, readable text, watermarks, charts with fake num
Kiinan tiedeakatemian kemian instituutin tutkimusryhmä on saavuttanut perovskiitti–orgaanisella tandem-aurinkokennolla sertifioidun 28,04 prosentin vakaan sähköntuotantohyötysuhteen. Li Yongfangin ja Meng Lein johtaman ryhmän tulosta kuvataan tämän aurinkokennoluokan maailmanennätykseksi. Tutkimus julkaistiin Nature-lehdessä 13. heinäkuuta 2026, ei 21. elokuuta. 18
20
Ennätyksessä ei ole kyse vain yhdestä suuresta prosenttiluvusta. Tutkijat pyrkivät ratkaisemaan samalla laajan kaistaeron perovskiittien keskeisen ongelman: niiden rakenne voi muuttua valossa, mikä heikentää kennon toimintaa käytön aikana.
Ennätys numeroina
Monoliittisen tandem-aurinkokennon mitattu huippuhyötysuhde oli 28,80 prosenttia ja sertifioitu vakaan tilan hyötysuhde 28,04 prosenttia. 18 Kiinan tiedeakatemian erillisen kuvauksen mukaan kennon laajan kaistaeron perovskiitista valmistettu yläkenno saavutti ennen orgaaniseen alakennon yhdistämistä poikkeuksellisen korkean avoimen piirin jännitteen.
26
Tutkimusryhmän instituutin ja Kiinan valtiollisen median mukaan laite säilytti 90 prosenttia alkuperäisestä hyötysuhteestaan 625 tunnin jatkuvan valaistuksen jälkeen. 18
28
Tulokset koskevat kuitenkin laboratoriossa valmistettua pienen pinta-alan kennoa. Ne eivät vielä osoita, että teknologia olisi valmis massatuotantoon, kaupallisiin aurinkopaneeleihin tai avaruuslentoihin.
Miksi kaksi aurinkokennoa toimii paremmin kuin yksi?
Tandem-aurinkokennossa kaksi eri aallonpituusalueille sovitettua valoaktiivista kennoa pinotaan päällekkäin. Tässä rakenteessa laajan kaistaeron perovskiittikenno on päällä ja orgaaninen, kapeamman kaistaeron kenno sen alla.
- Ylempi perovskiittikenno ottaa vastaan auringonvalon suurempienergisiä fotoneja.
- Alempi orgaaninen kenno hyödyntää matalaenergisempää valoa, joka läpäisee perovskiittikerroksen.
Yhdistelmä käyttää auringon spektriä tehokkaammin kuin yksi absorboiva materiaali yksinään. Perovskiitti–orgaanisissa tandemkennoissa laajan kaistaeron perovskiittiyläkenno ja kapeamman kaistaeron orgaaninen alakenno on kytketty sarjaan. 25
Orgaanisen kerroksen vettä hylkivät ominaisuudet voivat lisäksi auttaa suojaamaan perovskiittiosaa tietyiltä ympäristövaikutuksilta. Suojan todellinen merkitys riippuu kuitenkin koko kennorakenteesta ja käyttöolosuhteista.
Materiaalistrategia torjuu vikoja kennon koko elinkaaren ajan
Sekahalidiset, laajan kaistaeron perovskiitit ovat kiinnostavia tandemkennoissa, koska niiden kaistaeroa voidaan säätää sopimaan yhteen alemman kaistaeron alakennon kanssa. Valaistuksen aikainen vakaus on silti edelleen yksi alan suurimmista haasteista.
Kiinan tiedeakatemian ryhmä kuvasi lähestymistapaansa kaikkien vaiheiden sääntelyksi. Ajatuksena ei ole korjata vikoja vasta valmiista kalvosta, vaan vaikuttaa niihin materiaalin valmistelun, kalvon kasvun ja varsinaisen käytön aikana. Strategiassa hyödynnettiin valo-ohjautuvaa lisäainetta, jonka tarkoitus on vakauttaa sekahalidisen perovskiitin rakenne. 17
18
21
Tavoitteena oli estää halidi-ionien valon aiheuttama uudelleenjakautuminen. Ilman tätä hallintaa materiaaliin voi muodostua erilaisia kaistaeroja sisältäviä alueita eli faasisegregaatiota. Kun ilmiötä rajoitetaan, perovskiittiyläkennon jännitteen ja koko tandemkennon sähköntuoton pitäisi säilyä paremmin valaistuksessa. 17
18
Lähestymistapa on tärkeä, koska hyötysuhde ja käyttövarmuus liittyvät laajan kaistaeron tandemkennoissa tiiviisti toisiinsa. Testin alussa saavutettu ennätys menettää merkitystään, jos aktiivinen kerros muuttuu nopeasti käyttövalossa.
Voisiko tekniikasta tulla ohut ja taipuisa aurinkopinta?
Perovskiitti- ja orgaanisia aurinkokennomateriaaleja voidaan periaatteessa levittää liuoksesta. Tämä avaa mahdollisuuksia esimerkiksi rakopäällystykseen eli slot-die-pinnoitukseen ja rullalta rullalle tapahtuvaan valmistukseen. Ennätyskenno itsessään ei kuitenkaan osoita, että tuotanto olisi jo mahdollista kaupallisessa mittakaavassa.
Alan aiemmissa tutkimuksissa on valmistettu sekä jäykkiä että taipuisia perovskiitti–orgaanisia tandemkennoja, mikä selittää rakenteeseen kohdistuvan kiinnostuksen joustavissa aurinkosovelluksissa. 10
Mahdollisia käyttökohteita ovat esimerkiksi:
- kaareviin rakennuspintoihin integroidut aurinkokennot;
- puettavat ja kehoa myötäilevät virtalähteet;
- kevyet energiajärjestelmät droneihin; sekä
- ilmailu- ja avaruusrakenteet, joissa massa ja pakkaustilavuus ovat ratkaisevia.
Näissä sovelluksissa tärkeintä ei välttämättä ole suurin mahdollinen hyötysuhde. Kevyt, taittuva tai kaarevaan pintaan mukautuva aurinkokenno voi olla käyttökelpoinen siellä, missä perinteistä jäykkää paneelia on hankala asentaa tai kuljettaa.
Onko rullattava satelliittipaneeli jo näköpiirissä?
Ajatus on teknisesti uskottava ja siksi lisätutkimuksen arvoinen. Kevyet ja taipuisat aurinkopaneelit voitaisiin teoriassa taittaa tai rullata laukaisua varten ja avata kiertoradalla. Raportoitu 28,04 prosentin hyötysuhde ei kuitenkaan ole todiste satelliittikäyttöön soveltuvuudesta.
Avaruussovellukset edellyttäisivät laboratoriopenkillä tehdyn jatkuvan valaistustestin lisäksi ainakin seuraavia kokeita:
- kestävyyttä ultravioletti- ja hiukkassäteilyä vastaan;
- vakautta tyhjiössä ja hallittua kaasunmuodostusta eli outgassing-ilmiötä;
- kestävyyttä toistuvissa lämpötilavaihteluissa;
- mekaanista lujuutta laukaisun, avautumisen ja käytön aikana; sekä
- tasaista suorituskykyä suuremmilla pinta-aloilla ja toisiinsa kytketyissä moduuleissa.
Nykyiset raportit osoittavat sertifioidun hyötysuhde-ennätyksen ja valaistuksen aikaisen vakaustuloksen. Ne eivät osoita, että kenno olisi hyväksytty avaruusolosuhteisiin. Ero pienen laboratorio-kennon ja lentovalmiin sähköjärjestelmän välillä on olennainen.
Seuraava askel on skaalaus
Todennäköinen seuraava tekninen etappi on toistettava skaalaus: pienen pinta-alan ennätyskennosta on siirryttävä tasalaatuisiin almoduuleihin ja sen jälkeen joustaviin moduuleihin, joissa sähköiset liitännät ja kapselointi toimivat luotettavasti.
Samalla on selvitettävä, miten koko laite käyttäytyy lämmön, valon, kosteuden, taivuttelun, tyhjiön ja säteilyn yhdistelmissä. Korkean suorituskyvyn kennosta tulee käyttöön soveltuva tuote vasta, kun tulos voidaan toistaa suuremmilla pinta-aloilla ja säilyttää suunnitellun käyttökohteen rasituksissa.
Kiinan tiedeakatemian tulos on siten kaksi edistysaskelta kerralla: 28,04 prosentin sertifioitu vakaan tilan hyötysuhde-ennätys perovskiitti–orgaanisille tandemkennoille sekä materiaalistrategia, jolla laajan kaistaeron perovskiittia pyritään vakauttamaan valossa. Laajempi merkitys riippuu siitä, kestävätkö saavutetut hyödyt tuotannon skaalaamisen ja eri käyttökohteiden vaatimat luotettavuustestit.
Studio Global AI
Continue your research
This page includes a source-backed answer you can continue inside Studio Global.
People also ask
What is the short answer to "Miten kiinalaisryhmä nosti tandem-aurinkokennon hyötysuhteen 28,04 prosenttiin"?
Li Yongfangin ja Meng Lein johtama Kiinan tiedeakatemian kemian instituutin tutkimusryhmä saavutti perovskiitti–orgaanisella tandem aurinkokennolla sertifioidun 28,04 prosentin vakaan sähköntuotantohyötysuhteen – luok...
What are the key points to validate first?
Li Yongfangin ja Meng Lein johtama Kiinan tiedeakatemian kemian instituutin tutkimusryhmä saavutti perovskiitti–orgaanisella tandem aurinkokennolla sertifioidun 28,04 prosentin vakaan sähköntuotantohyötysuhteen – luok... Kennon huippuhyötysuhde oli 28,80 prosenttia, ja se säilytti 90 prosenttia alkuperäisestä hyötysuhteestaan 625 tunnin yhtäjaksoisen valaistuksen jälkeen.
What should I do next in practice?
Tutkijat pyrkivät estämään laajan kaistaeron perovskiitille tyypillistä valon aiheuttamaa halidifaasien eriytymistä säätelemällä materiaalin vikoja valmistuksen, kalvon kasvun ja käytön aikana.