Công ty Longi của Trung Quốc vừa công bố rằng pin mặt trời perovskite-silicon dẻo của họ đã đạt hiệu suất chuyển đổi năng lượng lên đến 33,35% - một kỷ lục thế giới được chứng nhận bởi Phòng thí nghiệm Năng lượng Tái tạo Quốc gia Mỹ (NREL). Đây là lần đầu tiên hiệu suất của pin mặt trời perovskite tinh thể dẻo được công nhận bởi một tổ chức có thẩm quyền quốc tế trong lĩnh vực quang điện.
Longi cho biết, thành tựu này mở ra cơ hội phát triển thương mại cho các pin mặt trời silicon dẻo dạng tandem, phù hợp cho các ứng dụng quang điện công suất cao, nhẹ và linh hoạt, như quang điện vũ trụ và quang điện tích hợp trên xe.
Hiệu suất cao của các tấm pin mặt trời Longi được ghi nhận trong bối cảnh pin mặt trời perovskite ghép đôi đang nổi lên như một công nghệ quang điện thế hệ tiếp theo. Công ty đã áp dụng chiến lược lớp đệm kép với cơ chế giải phóng ứng suất nhằm giảm thiểu sự bắn phá ion trong quá trình lắng đọng phun, đồng thời tăng cường độ bám dính giao diện và duy trì hiệu quả chiết xuất điện tích.
Tấm pin mặt trời ghép đôi này được chế tạo trên một tấm silicon siêu mỏng dày 60 micron, đạt hiệu suất chuyển đổi năng lượng (PCE) được chứng nhận là 33,4% trên diện tích 1 cm² và 29,8% trên diện tích wafer 260 cm², với công suất trên trọng lượng lên tới 1,77 W/g.
Longi đang chứng tỏ mình với công nghệ pin mặt trời thế hệ mới.
Ngoài ra, các tế bào quang điện song song đã được cải tiến cho thấy độ bền tốt khi có khả năng giữ lại hơn 97% hiệu suất chuyển đổi năng lượng ban đầu sau 43.000 chu kỳ uốn cong trong bán kính cong tối đa khoảng 40 mm. Pin cũng đạt khoảng 97% sau 250 chu kỳ thử nghiệm nhiệt (-40°C đến 85°C), theo công trình được công bố trên tạp chí Nature.
Longi cũng cho biết, chiến lược lớp đệm kép không chỉ cải thiện độ bám dính giao diện mà còn duy trì hiệu quả chiết xuất điện tích, điều này đặc biệt quan trọng trong các thiết bị song song linh hoạt, vốn chịu ứng suất cơ học lớn hơn do uốn cong. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng lớp đệm oxit thiếc (SnOx) để bảo vệ lớp perovskite và lớp vận chuyển trong quá trình phún xạ oxit dẫn điện, đồng thời áp dụng lớp SnOx thứ hai để tăng cường chiết xuất điện tích và giảm tổn thất điện trở tại giao diện.
Thiết kế cấu trúc hai lớp này giúp giải quyết mâu thuẫn giữa nhu cầu đệm ứng suất và vận chuyển hiệu quả ở cấp độ micro-nano, từ đó đảm bảo rằng thiết bị song song không chỉ có độ bền uốn tuyệt vời mà còn duy trì khả năng phát điện vượt trội.
