Kỷ lục thế giới tiếp tục cho các tế bào song song sử dụng perovskite, hiệu suất chuyển đổi HZB của Đức là 32,5%

Kỷ lục thế giới tiếp tục cho các tế bào song song sử dụng perovskite, hiệu suất chuyển đổi HZB của Đức là 32,5%

    Kỷ lục thế giới tiếp tục cho các tế bào song song sử dụng perovskite, hiệu suất chuyển đổi HZB của Đức là 32,5%

    Hiệu suất chuyển đổi của pin mặt trời perovskite (PSC) và pin mặt trời silicon (Si), hoặc pin mặt trời song song sử dụng hai loại PSC, đang tăng lên nhanh chóng.

    Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB), một viện nghiên cứu năng lượng và vật liệu của Đức, đã thông báo vào ngày 19 tháng 12 năm 2022 rằng họ sẽ phát triển một tế bào song song "PSC-on-Si" bao gồm một PSC và một tấm pin mặt trời dựa trên Si. tế bào.đã thông báo rằng nó đạt được hiệu suất chuyển đổi là 32,5% (Hình 1). Đây là kỷ lục thế giới về pin mặt trời cùng loại.

    図1 HZBが開発したPSC-on-Si型のタンデム太陽電池

    Hình 1 Pin mặt trời song song loại PSC-on-Si do HZB phát triển
    (Ảnh: HZB)

    Mức cao nhất trước đó là 31,25%, được phát triển vào tháng 7 năm 2022 bởi Trung tâm Điện tử và Công nghệ Vi mô Thụy Sĩ (CSEM) và Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ Lausanne (EPFL) trên lĩnh vực lúa gạo. Giá trị cao nhất trước đó là 29,8% cho ô song song do HZB phát triển vào tháng 11 năm 2021. CSEM/EPFL và HZB đang cạnh tranh để cải thiện hiệu suất chuyển đổi của loại pin mặt trời này.

    Phân chia vai trò trong hai loại tế bào
    Pin song song là pin mặt trời sử dụng hai loại pin mặt trời sử dụng các bước sóng ánh sáng chính khác nhau để tối đa hóa hiệu quả sử dụng ánh sáng mặt trời. Lần này, trong dải bước sóng từ ánh sáng khả kiến ​​đến hồng ngoại gần, PSC được chỉ định cho phía bước sóng ngắn và pin mặt trời dựa trên Si được chỉ định cho phía bước sóng dài (Hình 2).

    図2 HZBのタンデムセルの層構成と太陽光の利用イメージ

    Hình 2 Cấu trúc lớp tế bào song song HZB và hình ảnh sử dụng ánh sáng mặt trời
    Tế bào năng lượng mặt trời perovskite trên cùng sử dụng ánh sáng khả kiến ​​từ màu tím đến một phần màu vàng để phát điện. Tế bào năng lượng mặt trời dựa trên Si đáy tế bào sử dụng ánh sáng vàng, đỏ và cận hồng ngoại. (Nguồn: HZB)

    Theo HZB, chìa khóa để cải thiện hiệu quả chuyển đổi là tối ưu hóa thành phần của PSC và sửa đổi (hoặc thụ động hóa) giao diện của pin để ngăn chặn sự tái hợp của các sóng mang bị kích thích. Kết quả là, điện áp hở mạch (Voc) của tế bào đã tăng lên.

    Giá cả phải chăng cho pin mặt trời với hiệu suất chuyển đổi trên 30%
    Bản thân hiệu suất chuyển đổi hiện tại là 32,5% là một giá trị đã đạt được trong pin mặt trời đa lớp bán dẫn dựa trên hợp chất dựa trên gali arsenua (GaAs) được gọi là nhóm III-V. Tuy nhiên, chi phí sản xuất pin mặt trời dựa trên GaAs như vậy là rất cao, gấp hàng chục đến hàng trăm lần so với pin mặt trời dựa trên Si.

    Với loại pin song song PSC-on-Si này, nhiều khả năng chi phí sản xuất sẽ thấp hơn gấp đôi so với pin mặt trời dựa trên Si khi được sản xuất hàng loạt. Cho đến nay, pin mặt trời với hiệu suất chuyển đổi trên 30% từng là “cao lương mỹ vị” nay có tiềm năng trở thành giá cả phải chăng.

    Zalo
    Hotline