Các nhà nghiên cứu tuyên bố kỷ lục thế giới mới về hiệu suất pin mặt trời song song

Các nhà nghiên cứu tuyên bố kỷ lục thế giới mới về hiệu suất pin mặt trời song song

    Pin mặt trời silicon tinh thể thống trị thị trường quang điện toàn cầu với hiệu suất mô-đun khoảng 20-22%. Tuy nhiên, lĩnh vực năng lượng mặt trời đang cần các vật liệu và phương pháp đổi mới mang lại hiệu quả cao hơn nữa để hỗ trợ các mục tiêu năng lượng tái tạo toàn cầu.

     

     song song kết hợp các tế bào phụ silicon và perovskite được nhiều người coi là một giải pháp thay thế rất hứa hẹn, hiệu suất cao và khả thi cho các tế bào năng lượng mặt trời kết tinh thông thường và Đại học Khoa học và Công nghệ King Abdullah (KAUST) đang dẫn đầu về lĩnh vực này Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm quang điện KAUST (KPV-Lab) của Trung tâm năng lượng mặt trời KAUST đã sản xuất pin mặt trời song song perovskite/silicon với hiệu suất  (PCE) là 33,2%—hiệu suất thiết bị song song cao nhất trên thế giới cho đến nay, vượt qua của kỷ lục Helmholtz Zentrum Berlin (HZB) với 32,5% PCE.

    Thiết bị song song đã được chứng nhận bởi Cơ quan Lắp đặt Thử nghiệm Năng lượng Mặt trời Châu Âu (ESTI) và được liệt kê ở trên cùng của Phòng thí nghiệm Năng lượng Tái tạo Quốc gia (NREL), Biểu đồ Hiệu quả Tế bào Nghiên cứu Tốt nhất.

    Được dẫn dắt bởi Tiến sĩ Stefaan De Wolf, giáo sư khoa học và kỹ thuật vật liệu, đồng thời là phó giám đốc tạm thời của Trung tâm Năng lượng mặt trời KAUST, nhóm đã dần dần hoàn thiện khái niệm tế bào song song perovskite/silicon kể từ năm 2016—phát triển vật liệu, phương pháp và cấu trúc thiết bị mới, đồng thời giải quyết những thách thức cơ bản, chẳng hạn như làm thế nào để phủ đều bề mặt hình chóp có kích thước micromet của tế bào silicon bằng vật liệu perovskite.

    Nhóm KAUST lập kỷ lục thế giới về hiệu suất pin mặt trời song song
    Cận cảnh pin mặt trời song song perovskite/silicon mà các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm quang điện KAUST đã phát triển, được công nhận là pin mặt trời song song silicon/perovskite hiệu quả nhất thế giới với 33,2% PCE. Tín dụng: 2023 KAUST

    Pin mặt trời song song thu được kết hợp các tế bào trên cùng bằng perovskite trên các tế bào đáy bằng silicon có kết cấu hai mặt, tương thích về mặt công nghiệp. Lớp perovskite trên cùng hấp thụ  tốt nhất, trong khi lớp nền silicon hấp thụ ánh sáng đỏ tốt nhất. Sự kết hợp của các vật liệu này tối đa hóa việc thu và chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng hiệu quả hơn so với các chất tương tự silicon đơn nối thông thường.

    Sự đổi mới này là một bước đột phá quan trọng trong lĩnh vực năng lượng mặt trời vào thời điểm mà các dự đoán của thị trường ước tính rằng các công nghệ perovskite/silicon song song sẽ chiếm hơn 10 tỷ USD thị phần quang điện toàn cầu vào năm 2032.

    "Kỷ lục mới này là PCE cao nhất so với bất kỳ loại pin mặt trời hai điểm tiếp giáp nào dưới ánh sáng không tập trung, chứng minh lời hứa to lớn của việc sử dụng song song perovskite/silicon để cung cấp các mô-đun quang điện hiệu suất cực cao, điều rất quan trọng để nhanh chóng đạt được các mục tiêu về năng lượng tái tạo nhằm chống lại biến đổi khí hậu," De Wolf nói.

    Kiến thức và kỹ năng tập thể của một số nhà nghiên cứu chính đã góp phần vào thành tựu gần đây, đặc biệt là Tiến sĩ Esma Ugur, người chuyên về quang phổ học và phân tích cũng như hình dung các khuyết tật của tế bào; Tiến sĩ Erkan Aydin, một chuyên gia về khả năng mở rộng và tính ổn định của pin mặt trời song song cực kỳ hiệu quả; và Tiến sĩ Thomas Allen, người tập trung vào phát triển tế bào đáy c-Si.

     ở quy mô công nghiệp với diện tích vượt quá 240 cm vuông, cũng như các chiến lược để có được các thiết bị  có độ ổn định cao sẽ vượt qua các giao thức ổn định công nghiệp quan trọng.

     
    Zalo
    Hotline