Nhật Bản phát triển phụ gia mới giúp pin mặt trời perovskite tăng đồng thời hiệu suất và độ bền
Sơ đồ nguyên lý pin mặt trời perovskite sử dụng phụ gia mới OA-TFSI do AIST phát triển.
Phụ gia giúp tăng hiệu suất chuyển đổi quang điện đồng thời ngăn hơi ẩm xâm nhập, cải thiện độ bền của lớp perovskite.
OA-TFSI tác động trực tiếp lên lớp vận chuyển lỗ trống và bề mặt perovskite, giảm suy thoái theo thời gian.
Cấu trúc phân tử của phụ gia OA-TFSI cho pin mặt trời perovskite.
Chuỗi hữu cơ có tính kỵ nước giúp đẩy ẩm, trong khi nhóm TFSI nâng cao hiệu năng lớp vận chuyển lỗ trống.
OA-TFSI phản ứng trực tiếp với perovskite, đồng thời cải thiện hiệu suất và độ bền thiết bị.
Tokyo, ngày 4/2/2026 – Viện Khoa học và Công nghệ Công nghiệp Tiên tiến Quốc gia Nhật Bản (AIST) cùng công ty con 100% vốn là AIST Solutions ngày 2/2 đã công bố phát triển thành công phụ gia OA-TFSI, giúp nâng cao đồng thời hiệu suất chuyển đổi và độ bền của pin mặt trời perovskite. Sản phẩm sẽ được Công ty Tokyo Chemical Industry (TCI) thương mại hóa và chính thức bán ra thị trường từ ngày 6/2.
Pin mặt trời perovskite có cấu trúc xếp lớp, trong đó lớp perovskite được kẹp giữa lớp vận chuyển lỗ trống và lớp vận chuyển electron. Vật liệu vận chuyển lỗ trống chỉ phát huy hiệu quả khi có phụ gia, giúp tách và dẫn lỗ trống từ lớp perovskite, cho phép pin hoạt động hiệu quả. Tuy nhiên, các phụ gia truyền thống thường gây suy giảm độ bền theo thời gian, do làm thoái hóa lớp perovskite.
Phụ gia mới OA-TFSI là một dạng chất lỏng ion, được bổ sung vào dung dịch vật liệu vận chuyển lỗ trống. Trong đó, anion TFSI phản ứng với vật liệu vận chuyển lỗ trống, giúp cải thiện chức năng dẫn lỗ trống và nâng cao hiệu suất thu hồi điện tích. Đồng thời, cation OA phản ứng với vật liệu perovskite, tạo hiệu ứng chống ẩm trên bề mặt lớp perovskite, giúp ngăn sự xâm nhập của hơi nước.
Nhờ sự kết hợp này, OA-TFSI giúp nâng cao hiệu suất chuyển đổi quang điện của pin mặt trời perovskite, đồng thời cải thiện đáng kể khả năng chịu ẩm, vốn là điểm yếu lớn của công nghệ này trong quá trình thương mại hóa.
Nghiên cứu được thực hiện với sự hỗ trợ của Chương trình Quỹ Đổi mới Xanh do Tổ chức Phát triển Công nghệ Công nghiệp và Năng lượng Mới Nhật Bản (NEDO) tài trợ, trong khuôn khổ dự án phát triển công nghệ nền tảng cho pin mặt trời perovskite thế hệ mới giai đoạn 2021–2025. Nhóm nghiên cứu cho biết sẽ tiếp tục làm rõ cơ chế hoạt động chi tiết và cải tiến thêm hiệu năng của phụ gia trong thời gian tới.
