Các nhà nghiên cứu từ Viện Công nghệ và Kỹ thuật Vật liệu Ninh Ba thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc vừa công bố phương pháp mới nhằm cải thiện hiệu suất của pin mặt trời perovskite/silicon ghép nối tiếp. Dẫn đầu bởi Giáo sư Ye Jichun, nhóm nghiên cứu đã cải thiện hiệu suất pin mặt trời với mức chuyển đổi năng lượng lên đến 31%.
Các nhà nghiên cứu đang nỗ lực cải thiện hiệu suất pin mặt trời perovskite.
Hiện nay, pin mặt trời silicon tinh thể chiếm khoảng 95% thị trường quang điện toàn cầu, nhưng vật liệu này có nhược điểm là nặng và cứng hơn so với perovskite - một loại vật liệu nhẹ và linh hoạt hơn. Mặc dù perovskite có tiềm năng tạo ra các tấm pin siêu mỏng, nhưng vẫn gặp phải vấn đề về độ ổn định. Các nghiên cứu cho thấ, tổn thất năng lượng tại giao diện nối tiếp là một trong những trở ngại lớn nhất để đạt được hiệu suất lý thuyết tối ưu.
Theo thông cáo báo chí của viện, nhóm đã phát triển một phân tử diammonium chloride đa chức năng với cấu trúc dạng lồng, giúp giảm thiểu sự mất năng lượng giữa các lớp tế bào. Phân tử mới được phát triển thể hiện “hiệu ứng sắt điện rõ rệt” giúp cải thiện khả năng thu năng lượng mặt trời của các tế bào quang điện ghép nối tiếp.
Tương lai của năng lượng mặt trời
Nghiên cứu nhấn mạnh rằng giao diện nối tiếp sắt điện mở ra nhiều khả năng mới cho các hệ thống quang điện dựa trên perovskite, từ đó hứa hẹn mang lại hiệu quả và độ ổn định cao hơn.
Những lợi ích từ pin mặt trời perovskite giúp vận chuyển dễ dàng hơn.
Theo Liên Hợp Quốc, hiện tại 60% sản lượng điện toàn cầu vẫn phụ thuộc vào các nguồn nhiên liệu gây ô nhiễm. Tuy nhiên, năng lượng tái tạo đang phát triển mạnh mẽ, dự kiến công suất năng lượng tái tạo toàn cầu sẽ tăng gấp đôi vào năm 2030, với điện mặt trời chiếm 80% sự tăng trưởng này.
Được biết, các thử nghiệm với phân tử dạng lồng cho thấy khả năng đạt hiệu suất lên đến 22,6% với các tế bào perovskite. Tuy nhiên, khi kết hợp với “pin mặt trời tandem perovskite/silicon nguyên khối hai cực”, nhóm nghiên cứu đã đạt được hiệu suất ấn tượng 31,1% với độ ổn định hoạt động tốt.
Tác động của nghiên cứu đã mở ra khả năng xuất hiện các tấm pin mặt trời nhỏ hơn và hiệu quả hơn trong tương lai, thậm chí có thể được lắp đặt trên cửa sổ của các tòa nhà, từ đó góp phần mở rộng sản xuất năng lượng bền vững ra ngoài các hệ thống trên mái nhà.
