Theo thông tin từ Knowridge, nhóm nghiên cứu do Viện Công nghệ và Kỹ thuật Vật liệu Ninh Ba thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc dẫn đầu đã phát triển một phương pháp mới để chế tạo các tế bào pin mặt trời “ghép nối tiếp hoàn toàn bằng perovskite” với hiệu suất cao.
Điện mặt trời có cơ hội tiếp cận nhiều người dân hơn nhờ đột phá mới từ Trung Quốc
ẢNH: REUTERS
Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Nature Nanotechnology, với tỷ lệ hiệu suất được chứng nhận đạt 30,3% cho các tế bào song song cứng và 28,0% cho phiên bản dẻo. Đây được xem là một cột mốc quan trọng cho công nghệ năng lượng mặt trời, thu hút sự chú ý toàn cầu nhờ tiềm năng vượt trội so với các tấm silicon truyền thống và khả năng giảm chi phí sản xuất.
Perovskite là một vật liệu đặc biệt hứa hẹn vì có thể được xử lý ở nhiệt độ thấp, giúp giảm chi phí và đơn giản hóa quy trình sản xuất. Chúng cũng có thể được thiết kế nhẹ và linh hoạt, mở rộng khả năng lắp đặt năng lượng mặt trời.
Giải quyết điểm yếu lớn của pin mặt trời perovskite
Tuy nhiên, một trong những thách thức lớn nhất của perovskite là khâu sản xuất. Trong các tế bào ghép nối tiếp, nhiều lớp perovskite được xếp chồng lên nhau để thu nhận các phần khác nhau của ánh sáng mặt trời. Các thành phần trong các lớp này thường kết tinh không đồng đều, tạo ra khuyết tật làm giảm hiệu suất và độ bền. Để khắc phục vấn đề, nhóm nghiên cứu đã áp dụng lý thuyết axit-bazơ cứng-mềm để lựa chọn các chất phụ gia giúp tinh thể hình thành đồng đều hơn.
Việc cải thiện hiệu suất của các tấm pin mặt trời không chỉ giúp giảm chi phí điện năng mà còn mở ra nhiều lựa chọn hơn cho việc sử dụng năng lượng sạch trong cuộc sống hằng ngày. Nếu sản xuất các tấm pin mặt trời ghép nối perovskite trở nên dễ dàng hơn, chúng có thể giúp giảm giá thành lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời cho cả hộ gia đình và các tòa nhà thương mại. Hiệu suất cao hơn cũng đồng nghĩa với việc tạo ra nhiều điện năng hơn từ cùng một diện tích, đặc biệt có giá trị cho các khu vực có diện tích bề mặt hạn chế như mái nhà hay các thành phố đông đúc.
Mặc dù sản phẩm vẫn chưa sẵn sàng để thương mại hóa ngay lập tức, nghiên cứu này mở ra triển vọng cho một tương lai nơi các tấm pin mặt trời có thể trở nên rẻ hơn, nhẹ và linh hoạt hơn, phù hợp với nhiều mục đích sử dụng khác nhau.
