Mỹ tạo đột phá về pin mặt trời perovskite với hiệu suất vượt 30%

Tandem PV, một nhà sản xuất pin mặt trời perovskite-silicon có trụ sở tại Mỹ vừa đạt được cột mốc quan trọng trong lĩnh vực năng lượng sạch.

Mô-đun pin mặt trời perovskite-silicon của Tandem PV đã đạt hiệu suất 30,4% trong một thử nghiệm với diện tích 100 cm². Để đạt được kết quả này, Tandem PV đã kết hợp kính perovskite bốn cực với một tế bào tiếp xúc phía sau dạng xen kẽ do Maxeon sản xuất.

oxford-pv-and-fraunhofer-develop-record-tandem-module-image.jpg
Tấm pin quang năng perovskite-silicon của Tandem PV đã đạt hiệu suất 30,4%

CEO Tandem PV Scott Wharton cho biết phiên bản kích thước đầy đủ của thiết kế mô-đun điện mặt trời mà họ phát triển có thể đạt hiệu suất 28%, cung cấp nhiều hơn khoảng 12% điện năng trên cùng diện tích so với mô-đun silicon 545 watt của Aiko - vốn chỉ đạt hiệu suất định mức là 25%.

Tandem PV dự kiến sẽ thâm nhập thị trường điện mặt trời quy mô lớn vào cuối năm 2026.

Tandem PV đã bắt đầu sản xuất thử nghiệm tại Fremont, California. Trong một cơ sở rộng 65.000 ft² , Tandem PV đang sản xuất các tấm pin mặt trời perovskite-silicon ghép lớp . Dây chuyền này có thể đáp ứng công suất 40 MW mỗi năm.

Sự xuất hiện của mô-đun pin mặt trời mới từ Tandem PV được xem là rất quan trọng vì các tấm pin năng lượng mặt trời hiệu suất cao hơn có khả năng tạo ra nhiều điện năng hơn từ cùng một diện tích mái nhà, mái che bãi đậu xe hoặc trang trại năng lượng mặt trời.

Công ty Tandem PV là một trong những đơn vị tiên phong trong công nghệ pin mặt trời thế hệ mới của Mỹ – đang tiến những bước dài trong việc thương mại hóa sản phẩm nhờ sự hậu thuẫn mạnh mẽ từ các nguồn vốn lớn.

Tính đến nay, doanh nghiệp này đã tích lũy được tổng cộng hơn 80 triệu USD bao gồm cả vốn đầu tư mạo hiểm, các khoản tài trợ nợ và tài trợ chính phủ.

Cột mốc tài chính đáng chú ý nhất gần đây là gói đầu tư trị giá 50 triệu USD bao gồm vốn góp thuộc vòng gọi vốn Series A và tài trợ nợ, được dẫn đầu bởi Quỹ đầu tư mạo hiểm Eclipse.

tandem-pv-california-manufacturing-perovskites.jpg
Sản xuất tấm pin mặt trời perovskite-silicon ghép nối tiếp tại Fremont, California.

Vòng gọi vốn này còn thu hút hàng loạt tên tuổi lớn tham gia, tiêu biểu như gã khổng lồ năng lượng Constellation Energy, các quỹ đầu tư Planetary Technologies, Uncorrelated Ventures, Trellis Climate, Stifel Bank, CSC Leasing, cùng Tom Werner – cựu CEO của hãng pin mặt trời danh tiếng SunPower.

Song song với dòng vốn tư nhân, Tandem PV cũng liên tục nhận được trợ lực từ chính phủ để gia tốc nghiên cứu và triển khai, bao gồm khoản tài trợ 6 triệu USD đầu năm 2024, khoản tài trợ trị giá 4 triệu USD từ Ủy ban Năng lượng California (CEC) vào giữa năm 2025, cùng nhiều nguồn tài chính hỗ trợ trực tiếp từ Bộ Năng lượng Mỹ (DOE).

Toàn bộ nguồn lực tài chính dồi dào này đang được Tandem PV tập trung đầu tư để xây dựng một nhà máy sản xuất quy mô thương mại đột phá ngay tại Mỹ, nhằm chủ động chuỗi cung ứng và đưa dòng pin mặt trời thế hệ mới ra thị trường đại chúng.

Trên mạng xã hội, Wharton đã mô tả mốc 30% là "mức hiệu suất vượt xa khả năng thực tế mà các tấm pin mặt trời silicon thông thường có thể đạt được". Ông cũng nhấn mạnh rằng mô-đun trình diễn này là "dấu hiệu cho thấy pin mặt trời song song perovskite-silicon đang tiến lên một đường cong hiệu suất mới".

Cấu tạo tấm pin quang năng hiệu suất cao kỷ lục của Tandem PV.

[GALLERY] Nghịch lý pin mặt trời mùa hè càng nóng càng giảm điện

Nhiều người nghĩ nắng càng gắt thì pin mặt trời càng tạo ra nhiều điện, nhưng thực tế nhiệt độ quá cao lại khiến hiệu suất suy giảm đáng kể.

pi-1.png
Nhiều người vẫn cho rằng trời càng nắng gắt thì tấm pin năng lượng mặt trời càng sản sinh nhiều điện, nhưng các nghiên cứu kỹ thuật cho thấy nhiệt độ quá cao thực tế lại khiến hiệu suất hệ thống suy giảm mạnh, thậm chí mất tới 25% công suất trong những ngày nắng cực đoan.
pi-2.png
Theo các chuyên gia năng lượng tại Mỹ, pin mặt trời được tối ưu để hoạt động hiệu quả nhất trong khoảng nhiệt độ từ 15 đến 35 độ C, trong khi bề mặt tấm pin ngoài trời vào mùa hè có thể nóng tới 65 độ C, khiến các tế bào quang điện hoạt động kém ổn định hơn bình thường.

Tăng hiệu suất pin mặt trời lên hơn 10% nhờ công nghệ nano

Một nhóm nghiên cứu đã cải tiến cấu trúc nano trong pin mặt trời, giúp tăng hiệu suất lên hơn 10%, mở ra hướng ứng dụng mới cho công nghệ năng lượng sạch.

Một nhóm nghiên cứu tại Viện Khoa học Vật lý Hà Phối thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc vừa công bố phương pháp mới giúp tăng hiệu suất pin mặt trời lên hơn 10% nhờ tối ưu hóa cấu trúc nano của vật liệu quang điện.

Trong nghiên cứu, các nhà khoa học đã phát triển thành công kỹ thuật điều chỉnh khoảng cách giữa các nanorod titan dioxide (TiO₂) mà không làm thay đổi kích thước cá thể của chúng. Các nanorod đơn tinh thể này vốn nổi bật về khả năng hấp thụ ánh sáng và dẫn điện, được sử dụng phổ biến trong pin mặt trời, cảm biến và chất xúc tác quang.

Nhật Bản phát triển pin năng lượng mặt trời “nhận diện” từ trường

Công nghệ pin mặt trời đột phá của Nhật Bản giờ đây có thể tự “nhận diện” từ trường và linh hoạt bật/tắt hoặc điều chỉnh công suất phát điện theo ý muốn.

Một bước đột phá trong công nghệ pin mặt trời vừa được công bố tại Nhật Bản khi nguyên mẫu thiết bị có thể điều khiển dòng điện sinh ra nhờ tác động của từ trường ngoài. Thay vì sử dụng tiếp giáp p–n truyền thống, pin mới tận dụng hiệu ứng quang điện khối trong cấu trúc dạng “xếp chồng” giữa hai vật liệu: lớp bán dẫn hai chiều MoS₂ và lớp vật liệu từ tính CrPS₄.

low-res-imagev1-1200x672.jpg
Minh họa hiệu ứng quang điện khối điều khiển từ trường. Ảnh: Phòng thí nghiệm Matsuda, Đại học Kyoto.

Đọc nhiều nhất

Tin mới