Fraunhofer ISE đạt hiệu suất chuyển đổi quang năng thành hydro 31,3%
Annie Nguyễn
*04/08/2026*
Các nhà khoa học tại Viện Hệ thống Năng lượng Mặt trời Fraunhofer ISE (Đức) vừa công bố một bước đột phá trong sản xuất hydro xanh, khi phát triển thành công mô-đun kết hợp quang điện/điện phân có hiệu suất chuyển đổi năng lượng mặt trời thành năng lượng hóa học lên tới 31,3% (dựa trên giá trị nhiệt lượng cao của hydro). Thành tựu này mở ra triển vọng sản xuất hydro trực tiếp từ ánh sáng mặt trời với hiệu quả vượt trội.
Công nghệ lõi của mô-đun là sử dụng tấm pin mặt trời đa nối (III-V) kết hợp với hệ thống thấu kính Fresnel để hội tụ ánh sáng mặt trời. Loại pin này vốn được biết đến là loại pin mặt trời có hiệu suất cao nhất thế giới, thường được sử dụng trong lĩnh vực không gian, nhưng nay đã được ứng dụng hiệu quả trên mặt đất. Điểm đặc biệt là các tế bào quang điện này được kết nối trực tiếp với điện cực âm (cathode) và điện cực dương (anode) của hai tế bào điện phân màng trao đổi proton (PEM) mắc nối tiếp, tạo ra sự phù hợp hoàn hảo về đặc tính điện, cho phép sử dụng điện năng tạo ra ngay lập tức cho quá trình tách nước mà không qua khâu trung gian, từ đó loại bỏ tổn thất năng lượng.
Tiến sĩ Juan Francisco Martínez Sánchez, quản lý dự án tại Fraunhofer ISE, cho biết các pin mặt trời III-V trong ứng dụng này có điện áp hở mạch hơn 4 vôn. Trong khi đó, Tiến sĩ Tom Smolinka, Trưởng bộ phận Điện phân màng tại viện, nhấn mạnh sự kết nối trực tiếp này giúp đạt được sự hòa hợp tối ưu giữa hai đặc tính điện của hệ thống. Mô-đun thử nghiệm với diện tích thấu kính chỉ 64 cm² đã được thử nghiệm ngoài trời và đạt hiệu suất ấn tượng 31,3%.
Tiến sĩ Frank Dimroth, trưởng bộ phận Công nghệ pin mặt trời III-V và hội tụ, nhận định đây là một kỷ lục mới, chứng minh hydro có thể được sản xuất rất hiệu quả trực tiếp từ ánh sáng mặt trời. Ông cũng cho biết công nghệ này vẫn đang trong giai đoạn phát triển ban đầu và để đạt được hệ thống có tính cạnh tranh về mặt kinh tế, nhóm nghiên cứu đang tìm kiếm các nhà đầu tư cho kế hoạch thành lập công ty khởi nghiệp Clearsun Energy nhằm tiếp tục phát triển khái niệm này.
