Het Chinese bedrijf LONGi heeft een conversie-efficiëntie van 35,5% aangekondigd voor een tandemzonnecel van kristallijn silicium en perovskiet. Het resultaat, gecertificeerd door de European Solar Test Installation (ESTI), vestigt volgens de fabrikant een nieuw record voor deze fotovoltaïsche architectuur, hoewel het nog altijd een experimentele cel betreft en geen commercieel paneel dat op de markt beschikbaar is.
De kernpunten van het zonne-energie-record van LONGi in 30 seconden
- LONGi heeft een efficiëntie van 35,5% behaald met een silicium- en perovskiet-tandemcel.
- Het resultaat is gecertificeerd door ESTI, een referentielaboratorium van de Europese Commissie.
- De technologie overtreft duidelijk de meest geavanceerde commerciële panelen, die bijna 25% halen.
- LONGi heeft ook resultaten boven de 30% gemeld voor grotere cellen en modules.
- Levensduur, industriële fabricage en kosten blijven bepalend voor markttoegang.
De vooruitgang werd op 14 juli gepresenteerd tijdens de Solar and Energy Storage Innovation Conference van 2026. LONGi stelt dat het apparaat onafhankelijk ontwikkeld is door het centrale onderzoeksinstituut en dat het zijn eerdere record van 35,2%, dat enkele maanden eerder werd aangekondigd, verbeterde.
De certificering door ESTI biedt externe validatie van het resultaat. Dit laboratorium, onderdeel van het Joint Research Centre van de Europese Commissie, werkt aan de kalibratie en controle van het elektrische rendement en de levensduur van fotovoltaïsche apparaten. Het betekent niet dat de cel klaar is voor verkoop, maar wel dat de efficiëntie vergeleken kan worden met andere resultaten die onder gecontroleerde meetomstandigheden zijn verkregen.
Hoe werkt een silicium- en perovskietcel?
Conventionele zonnepanelen gebruiken overwegend enkelzijdige siliciumcellen. Dit ontwerp zet een deel van de zonnestraling om in elektriciteit, maar verliest energie omdat één materiaal niet alle golflengten van het licht even efficiënt kan benutten.
Tandemcellen proberen dat verlies te verminderen door twee materialen te combineren. De bovenlaag van perovskiet absorbeert een deel van het zonne-spectrum, terwijl de onderliggende siliciumcel andere golflengten benut. Door het werk tussen beide lagen te verdelen, kan het apparaat de praktische limiet van enkelvoudige junctietechnologie overstijgen.
De theoretische limiet voor een enige junccel onder ongerichte zonnestraling ligt rond de 33,5%, bekend als de Shockley-Queisser-limiet. Multi-junctie-architecturen kunnen die barrière overstijgen doordat ze materialen gebruiken met verschillende energiebanden om meer delen van het spectrum vast te leggen.
LONGi schat dat silicium-perovskiet tandemcellen theoretisch dicht bij een efficiëntie van 43% kunnen komen. Het cijfer van 35,5% ligt nog ver daaronder, maar overtreft al ruim de prestaties van commerciële fotovoltaïsche producten.
De Amerikaanse Energy Information Administration (EIA) geeft aan dat de op de markt beschikbare panelen momenteel tot ongeveer 25% komen in hun meest geavanceerde versies. Experimentele cellen en apparaten voor gespecialiseerde toepassingen, zoals satellieten, bereiken bijna 50%, maar maken gebruik van materialen en processen die te kostbaar zijn voor massale installatie op daken of zonneparken.
Die verschillen maken het ook belangrijk om een onderscheid te maken tussen cel en module. De efficiëntie van een cel wordt gemeten op het kleine apparaat dat rechtstreeks licht omzet. Een volledige module omvat connecties, inpakken, glas, ruimtes tussen cellen en andere componenten die verliezen introduceren. Daarom ligt het rendement van een paneel gewoonlijk lager dan dat van de beste cellen erin.
LONGi beweegt van het laboratorium naar industriële maten
Het Chinese bedrijf heeft deze technologie de afgelopen jaren stelselmatig verbeterd. In november 2023 kondigde het een efficiëntie van 33,9% aan en in juni 2024 werd de waarde verhoogd tot 34,6%. Later werd 34,85%, 35,2% en nu 35,5% bereikt.
De waarde van 34,85%, behaald met een cel van ongeveer één vierkante centimeter en gemeten door het National Renewable Energy Laboratory (NREL) in de VS, werd al opgenomen in de internationale tabellen voor zonne-efficiëntie, beheerd door onderzoeker Martin Green. Deze tabellen bevatten enkele van de meest efficiënte experimentele fotovoltaïsche apparaten die door onafhankelijke laboratoria zijn geverifieerd.
Grootte is essentieel, omdat veel records worden behaald met kleine cellen die met ingewikkelde processen worden vervaardigd, moeilijk te reproduceren op industriële schaal. Naarmate de oppervlakte toeneemt, wordt het moeilijker om lagen gelijkmatig aan te brengen, defecten te voorkomen en hetzelfde rendement over het hele apparaat te behouden.
LONGi beweert 34,3% te hebben gehaald in een cel van 261 vierkante centimeter en 32,2% in een van 274 vierkante centimeter. Deze afmetingen liggen veel dichter bij die van productiepanelen dan de kleine proefmonsters uit laboratoriumonderzoek.
Daarnaast heeft het bedrijf efficiënties gerapporteerd van respectievelijk 31,4% en 29,4% in tandemmodules, gecertificeerd door externe instanties. Deze resultaten zijn relevanter voor toekomstige commercialisering omdat ze de verliezen van een volledig module omvatten, hoewel LONGi nog geen datum heeft aangekondigd voor grootschalige productie of prijsontwikkeling.
Recordefficiëntie betekent geen onmiddellijke marktintroductie
Perovskiet heeft snel vooruitgang geboekt sinds de beginjaren van onderzoek voor zonne-toepassingen, maar moet nog verschillende problemen oplossen voordat het op grote schaal kan concurreren met siliciumpanelen.
Een van de belangrijkste is stabiliteit. Perovskietmaterialen kunnen degraderen door vocht, zuurstof, hitte, ultraviolette straling en temperatuurcycli. Een commercieel paneel moet een hoge productie behouden gedurende decennia en voldoen aan strenge verouderingstests.
Daarnaast moet de productie op grote oppervlakten worden aangepast. Het op uniforme wijze aanbrengen van perovskietlagen over siliciumcellen vereist zeer nauwkeurig controle. Een proces dat in het lab goed werkt, kan zijn prestatie verliezen bij toepassing op grote wafels of in productiebanen die duizenden eenheden per uur maken.
Het Amerikaanse Department of Energy erkent dat de tandem-cellen van perovskiet en silicium snel vooruitgang boeken, maar herinnert eraan dat de productie van perovskiet op grote schaal nog niet is gerealiseerd. Uitdagingen blijven onder meer duurzaamheid, stabiliteit, productiekosten en het aantonen van concurrerende prijzen.
Een ander punt is dat sommige perovskieten lood bevatten. Fabrikanten onderzoeken ingekapselde oplossingen, recycleerprocessen en alternatieve samenstellingen om te voorkomen dat het materiaal bij breuk of einde levensduur vrijkomt.
Als deze obstakels worden overwonnen, kan de extra efficiëntie grote impact hebben. Een module die meer elektriciteit produceert op dezelfde oppervlakte zou het mogelijk maken om meer vermogen te realiseren op beperkte daken, minder ruimte voor zonneparken te gebruiken en de kosten voor structuren, bekabeling en terrein te delen over meer energieproductie.
Desondanks blijft de uiteindelijke prijs doorslaggevend. Een cel met 35% efficiëntie zal niet direct de voorkeur krijgen boven een van 25% als de fabricagekosten veel hoger zijn, als de cel snel degradeert of als grote wijzigingen in industriële lijnen nodig zijn. Het doel van LONGi en zijn concurrenten is niet alleen het record te verhogen, maar ook een deel van die efficiëntie te behouden bij het produceren van miljoenen betrouwbare en betaalbare panelen.
Veelgestelde vragen
Welke efficiëntie heeft de nieuwe zonnecel van LONGi bereikt?
LONGi heeft een conversie-efficiëntie van 35,5% aangekondigd voor een tandemcel van kristallijn silicium en perovskiet. Dit resultaat is gecertificeerd door de European Solar Test Installation.
Kan ik al een zonnepaneel met 35,5% efficiëntie kopen?
Nee. Het percentage betreft een experimentele cel, en LONGi heeft nog geen datum voor commerciële lancering aangekondigd. Hun gecertificeerde tandemmodules hebben lagere, maar eveneens hogere efficiënties dan de huidige commerciële panelen.
Waarom zijn tandemcellen efficiënter?
Ze combineren materialen die verschillende delen van het zonne-spectrum absorberen. Perovskiet benut een deel van het licht, terwijl silicium ander deel gebruikt, waardoor de verliezen van conventionele enkel-junctie cells worden verminderd.
Wat houdt de grootschalige productie van deze cellen tegen?
De belangrijkste obstakels zijn de duurzaamheid van perovskiet, de uniforme productie op grote oppervlakten, de kosten, het inpakken en het behoud van efficiëntie over meerdere decennia.
vía: longi