Fraunhofer ISE phát triển mô-đun sản xuất hydro mặt trời với hiệu suất 31,3%

Annie Nguyễn
Ngày 2 tháng 7 năm 2026

Các nhà khoa học tại Viện Hệ thống Năng lượng Mặt trời Fraunhofer ISE (Đức) vừa công bố phát triển thành công mô-đun quang điện/điện phân kết hợp, có khả năng sản xuất hydro trực tiếp từ năng lượng mặt trời với hiệu suất chuyển đổi ấn tượng.

Theo thông báo ngày 29 tháng 6, mô-đun thử nghiệm ngoài trời của nhóm nghiên cứu đã đạt hiệu suất chuyển đổi lên tới 31,3% năng lượng mặt trời thành năng lượng hóa học (dựa trên giá trị nhiệt cao hơn của hydro). Đây là một bước tiến đáng kể trong lĩnh vực sản xuất hydro xanh.

Công nghệ quang điện tập trung

Mô-đun sử dụng công nghệ quang điện tập trung (concentrating photovoltaics – CPV), với hệ thống thấu kính Fresnel tập trung ánh sáng mặt trời trực tiếp vào các tế bào quang điện III-V hiệu suất cao. Các tế bào này có điện áp hở mạch vượt quá 4 volt và được biết đến là loại tế bào quang điện hiệu suất cao nhất thế giới, đã được chứng minh qua nhiều năm sử dụng trong không gian và có độ ổn định lâu dài.

Kết nối trực tiếp không tổn thất

Điểm đột phá của công nghệ này là sự kết nối trực tiếp giữa tế bào quang điện và các tế bào điện phân màng trao đổi proton (PEM) mắc nối tiếp. Tiến sĩ Tom Smolinka, Trưởng phòng Điện phân Màng tại Fraunhofer ISE, giải thích: "Chúng tôi đã kết nối các tế bào quang điện này trực tiếp với cực âm và cực dương của hai tế bào điện phân PEM mắc nối tiếp, nhờ đó đạt được sự phù hợp hoàn hảo giữa hai đặc tính điện". Điều này cho phép điện năng từ tế bào quang điện được sử dụng trực tiếp để sản xuất hydro mà không qua bất kỳ trung gian nào và do đó không bị tổn thất.

Thông số kỹ thuật và triển vọng

Mô-đun thử nghiệm có diện tích thấu kính 64 cm², đã được thử nghiệm ngoài trời và đạt hiệu suất chuyển đổi năng lượng mặt trời thành hydro là 31,3%. Tiến sĩ Frank Dimroth, Trưởng phòng Quang điện III-V và Công nghệ Tập trung tại Fraunhofer ISE, nhận định: "Kỷ lục mới của chúng tôi cho thấy hydro có thể được sản xuất rất hiệu quả trực tiếp từ ánh sáng mặt trời".

Mặc dù công nghệ vẫn đang trong giai đoạn phát triển ban đầu, nhóm nghiên cứu đang tìm kiếm nhà đầu tư cho kế hoạch thành lập công ty khởi nghiệp Clearsun Energy nhằm tiếp tục phát triển và thương mại hóa công nghệ này.

Nguồn: Fraunhofer ISE – Thông cáo báo chí ngày 29 tháng 6 năm 2026