ОтветыОпубликовано18 источники
Как китайская команда достигла эффективности 28,04% в перовскитно-органических тандемных солнечных элементах
Команда Китайской академии наук под руководством Ли Юнфана и Мэн Лэя получила сертифицированную стационарную эффективность преобразования энергии 28,04% — заявленный мировой рекорд для перовскитно органических тандемн... Пиковая эффективность устройства составила 28,80%, а опубликованное в Nature исследование вышло...
ОпубликовалОтредактировано с помощью GPT-5.6 LunaИзображения созданы с помощью GPT Image 1.5
Ответ на исследование
Ключевые выводы
- Команда Китайской академии наук под руководством Ли Юнфана и Мэн Лэя получила сертифицированную стационарную эффективность преобразования энергии 28,04% — заявленный мировой рекорд для перовскитно органических тандемн...
- Пиковая эффективность устройства составила 28,80%, а опубликованное в Nature исследование вышло 13 июля 2026 года, а не 21 августа.
- Ключевым элементом разработки стала стратегия «полноэтапного регулирования», направленная на подавление световой сегрегации галогенов и пассивацию дефектов на этапах подготовки материала, формирования плёнки и эксплуа...
- После 625 часов непрерывного освещения элемент сохранял 90% первоначальной эффективности.
Промпт ИИ
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
Команда Института химии Китайской академии наук под руководством академика Ли Юнфана и исследователя Мэн Лэя сообщила о сертифицированной стационарной эффективности преобразования энергии 28,04% для перовскитно-органического тандемного солнечного элемента. Результат назван мировым рекордом для этого класса устройств. Исследование в журнале Nature было опубликовано 13 июля 2026 года, а не 21 августа. 18
20
Значение работы не ограничивается одной рекордной цифрой. Учёные попытались решить одну из главных проблем широкозонных перовскитов — склонность к световой сегрегации галогенов. Во время освещения материал может разделяться на области с разным составом и шириной запрещённой зоны, из-за чего характеристики элемента ухудшаются.
Рекорд в цифрах
Монолитный тандемный элемент продемонстрировал пиковую эффективность 28,80%. При независимой сертификации его стационарная эффективность составила 28,04%. 18 По данным Китайской академии наук, верхний широкозонный перовскитовый субэлемент также показал необычно высокое напряжение холостого хода для устройств такого типа ещё до объединения с органическим нижним субэлементом.
26
Ещё один важный показатель — стабильность: после 625 часов непрерывного освещения устройство сохраняло 90% первоначальной эффективности, сообщают институт разработчиков и китайские государственные СМИ. 18
28
При этом речь идёт о результате, полученном на лабораторном элементе. Он не означает, что технология уже готова к массовому производству, эксплуатации в реальных солнечных модулях или космическим полётам.
Зачем солнечному элементу два слоя
Тандемный солнечный элемент объединяет два светопоглощающих субэлемента, рассчитанных на разные участки солнечного спектра. В разработке китайской команды сверху расположен широкозонный перовскитовый слой, а снизу — органический субэлемент.
- Широкозонный перовскитовый верхний элемент поглощает более энергичные фотоны.
- Органический нижний элемент улавливает часть менее энергичного света, который проходит через верхний слой.
Такое сочетание позволяет эффективнее использовать солнечный спектр, чем один поглотитель. В перовскитно-органических тандемах широкозонный перовскитовый и узкозонный органический субэлементы соединяются последовательно. 25
Органический слой также может обладать гидрофобными свойствами и частично защищать перовскит от воздействия окружающей среды. Однако степень такой защиты зависит от всей конструкции устройства, герметизации и условий эксплуатации.
Как учёные боролись с деградацией перовскита
Широкозонные смешанногалогенидные перовскиты особенно интересны для тандемных элементов: их оптические свойства можно настроить так, чтобы они дополняли нижний поглотитель. Но при освещении и без того сложный материал может становиться нестабильным.
Команда Китайской академии наук использовала подход, который описывается как «полноэтапное регулирование». Вместо того чтобы устранять дефекты только после формирования плёнки, исследователи стремились контролировать связанные с ними процессы на протяжении всего жизненного цикла материала — от подготовки исходных компонентов и роста плёнки до работы готового элемента. Для стабилизации смешанногалогенидной фазы применялся светопреобразуемый молекулярный аддитив. 17
18
21
Цель заключалась в том, чтобы подавить вызванное светом перераспределение ионов галогенов. Если сегрегацию удаётся ограничить, перовскитовый субэлемент дольше сохраняет напряжение, а тандемный элемент — исходную мощность во время освещения. 17
18
Такой подход важен потому, что эффективность и стабильность широкозонных тандемов тесно связаны. Высокий результат, зафиксированный в начале испытания, имеет ограниченную практическую ценность, если активный слой быстро меняется под действием рабочего света.
Почему говорят о гибких и лёгких солнечных устройствах
Перовскитные и органические фотоактивные слои можно наносить из раствора. В перспективе это открывает возможность использования методов нанесения покрытий, включая щелевое нанесение (slot-die coating) и рулонную технологию (roll-to-roll). Такие процессы потенциально подходят для производства тонких, лёгких и механически адаптируемых устройств, хотя сам рекордный элемент не демонстрирует промышленный масштаб выпуска.
Предыдущие исследования уже показали возможность создания как жёстких, так и гибких перовскитно-органических тандемов, поэтому архитектуру рассматривают как перспективную для гибкой фотоэлектрики. 10
Среди потенциальных применений:
- солнечные элементы для изогнутых фасадов и других поверхностей зданий;
- носимые и прилегающие к поверхности тела источники питания;
- лёгкие энергосистемы для дронов;
- аэрокосмические конструкции, где особенно важны масса и объём в сложенном состоянии.
В таких сценариях решающим преимуществом может быть не только максимальный КПД. Лёгкая, складная или способная повторять форму поверхности солнечная панель может оказаться полезной там, где обычную жёсткую конструкцию трудно установить, перевозить или развернуть.
Подойдут ли такие элементы для сворачиваемых спутниковых батарей
Идея выглядит технически правдоподобной: лёгкие гибкие солнечные массивы можно было бы свернуть или сложить перед запуском, а затем развернуть на орбите. Но эффективность 28,04% сама по себе не доказывает готовность технологии к космической эксплуатации.
Для спутниковых систем потребуются испытания, выходящие далеко за рамки непрерывного освещения на лабораторном стенде. В частности, необходимо проверить:
- устойчивость к ультрафиолетовому излучению и потокам частиц;
- стабильность в вакууме и контроль выделения летучих веществ;
- способность выдерживать повторяющиеся температурные циклы;
- механическую прочность во время запуска, раскрытия и работы на орбите;
- сохранение характеристик на больших площадях и в соединённых между собой модулях.
Доступные сообщения подтверждают сертифицированный рекорд эффективности и результат испытания при освещении. Они не подтверждают квалификацию устройства для космической среды. Это принципиальная разница между небольшой лабораторной ячейкой-рекордсменом и полноценной лётной системой.
Следующий этап — масштабирование
Ближайшая инженерная задача — добиться воспроизводимого увеличения площади: перенести результат с малых лабораторных элементов на однородные субмодули, а затем на гибкие модули с надёжными межсоединениями и герметизацией.
Параллельно потребуется изучить поведение всей конструкции при сочетании тепла, света, влажности, изгибов, вакуума и радиации. Высокоэффективный элемент становится пригодным для практического применения только тогда, когда его характеристики можно стабильно воспроизводить на большей площади и сохранять в условиях предполагаемой эксплуатации.
Таким образом, результат команды Китайской академии наук представляет собой сразу два достижения: сертифицированный рекорд стационарной эффективности 28,04% для перовскитно-органических тандемов и стратегию стабилизации широкозонного перовскита при освещении. Насколько велико будет практическое значение разработки, покажут дальнейшие испытания — прежде всего масштабирование производства и проверки надёжности для конкретных областей применения.
Studio Global AI
Продолжайте свое исследование
На этой странице есть ответ, подтвержденный источником, который вы можете продолжить внутри Studio Global.
Люди также спрашивают
Каков краткий ответ на вопрос «Как китайская команда достигла эффективности 28,04% в перовскитно-органических тандемных солнечных элементах»?
Команда Китайской академии наук под руководством Ли Юнфана и Мэн Лэя получила сертифицированную стационарную эффективность преобразования энергии 28,04% — заявленный мировой рекорд для перовскитно органических тандемн...
Какие ключевые моменты необходимо проверить в первую очередь?
Команда Китайской академии наук под руководством Ли Юнфана и Мэн Лэя получила сертифицированную стационарную эффективность преобразования энергии 28,04% — заявленный мировой рекорд для перовскитно органических тандемн... Пиковая эффективность устройства составила 28,80%, а опубликованное в Nature исследование вышло 13 июля 2026 года, а не 21 августа.
Что мне делать дальше на практике?
Ключевым элементом разработки стала стратегия «полноэтапного регулирования», направленная на подавление световой сегрегации галогенов и пассивацию дефектов на этапах подготовки материала, формирования плёнки и эксплуа...