Trung Quốc Lập Kỷ Lục Mới Với Tấm Pin Mặt Trời Perovskite 22% Hiệu Suất, Vượt Trội So Với Silicon Ngoài Thực Tế
Nghiên cứu đột phá từ đội ngũ nhà khoa học Trung Quốc giải quyết hai vấn đề nan y trong sản xuất pin perovskite quy mô lớn, mở ra kỷ nguyên mới cho năng lượng mặt trời giá rẻ
Ngày 16 tháng 8 năm 2026
Annie Nguyễn
Một bước tiến lớn trong lĩnh vực năng lượng mặt trời vừa được công bố bởi một nhóm các nhà nghiên cứu và kỹ sư nhà máy Trung Quốc. Lần đầu tiên, các tấm pin mặt trời perovskite kích thước đầy đủ đã chứng minh được khả năng sống sót trước điều kiện thời tiết thực tế và đồng thời cho hiệu suất vượt trội so với pin silicon truyền thống, với hiệu suất toàn diện được chứng nhận lên tới 22,0%.
Trong một thử nghiệm so sánh thực tế kéo dài ba tháng tại một nhà máy điện mặt trời quy mô lớn, hệ thống perovskite 1 MW đã cho thấy sự vượt trội rõ rệt so với hệ thống silicon tinh thể 3,5 MW. Cụ thể, mảng perovskite tạo ra sản lượng điện hàng ngày trên mỗi đơn vị công suất lắp đặt cao hơn lần lượt là 3,42% trong tháng 3, 3,79% trong tháng 4 và 5,81% trong tháng 5, cho thấy khoảng cách ngày càng được nới rộng khi nhiệt độ mùa xuân tăng lên.
Thành tựu này giải quyết hai thách thức lớn trong sản xuất pin perovskite quy mô công nghiệp. Thách thức thứ nhất đến từ các khuyết tật vi mô trên bề mặt tinh thể, nơi các điện tích bị giữ lại và không thể đến được lưới điện. Trong khi các nhà nghiên cứu từ Đại học Nam Kinh trước đó đã có thể tạo ra các màng tinh thể phẳng trên diện rộng, hiệu suất chỉ đạt 17,2% do các khuyết tật bề mặt này. Thách thức thứ hai liên quan đến việc sử dụng muối amoni halide để sửa chữa khuyết tật, một kỹ thuật hiệu quả trong phòng thí nghiệm nhưng gây ra hai vấn đề nghiêm trọng trên dây chuyền sản xuất: muối amoni nhanh chóng bị phân hủy khi tiếp xúc với không khí ẩm, đòi hỏi chi phí xây dựng dây chuyền sản xuất đắt đỏ với khí trơ, và chất lỏng không thể phủ đều trên các tấm lớn, để lại các điểm hở bị phân hủy dưới ánh sáng mặt trời mạnh.
Nhóm nghiên cứu đã giải quyết cả hai vấn đề bằng cách thay đổi công thức dung môi để phát triển tinh thể. Họ pha trộn ba dung môi - 2-methoxyethanol, 1,3-dioxolane và dimethyl sulfoxide - để kiểm soát quá trình khô màng trong buồng chân không. Sau đó, nhóm xử lý bề mặt này bằng muối chì carboxylate hữu cơ, giúp phủ đều toàn bộ tấm 0,72 mét vuông, bịt kín các khoảng trống nguyên tử và ngăn chặn độ ẩm môi trường mà không cần bầu không khí trơ.
Các thử nghiệm ứng suất môi trường tăng tốc đã xác nhận độ bền vật lý của lớp phủ mới. Các tấm pin được đặt trong buồng thử nghiệm ở nhiệt độ 85°C và độ ẩm tương đối 85% trong 1.300 giờ. Kết quả cho thấy các tấm có lớp phủ amoni tiêu chuẩn mất 39% công suất, trong khi các tấm được xử lý bằng chì chỉ mất 2%. Thiết bị cũng hoàn thành 300 chu kỳ nhiệt nhanh từ âm 40°C đến 85°C mà không bị suy giảm công suất đáng kể.
Với chi phí sản xuất thấp hơn nhiều so với silicon tinh thể vì có thể in từ mực lỏng, cùng hiệu suất vượt trội và độ bền đã được xác nhận, pin perovskite đang tiến một bước dài gần hơn đến thương mại hóa đại trà. Phát hiện này được công bố trên tạp chí Science và được kỳ vọng sẽ thúc đẩy cuộc cách mạng năng lượng mặt trời toàn cầu.
