Quay trở lại đầu năm 2025, Longi đã công bố chế tạo thành công pin mặt trời lai ghép tiếp xúc (HIBC) với hiệu suất cao nhất thế giới, đạt 27,81%. Kết quả này đã được Viện Nghiên cứu năng lượng mặt trời Hamelin (ISFH) của Đức xác nhận.
Công nghệ HIBC mang lại lợi thế lớn cho pin mặt trời của Longi.
Giờ đây, trong một bài báo đăng trên tạp chí Nature, các nhà nghiên cứu đến từ Trung Quốc đã chia sẻ chi tiết kỹ thuật về bước đột phá này.
Để công nghệ năng lượng mặt trời phát huy tối đa tiềm năng, pin mặt trời và tấm pin cần chuyển đổi càng nhiều ánh sáng mặt trời thành năng lượng càng tốt. Hiện tại, pin mặt trời tiêu chuẩn chỉ đạt hiệu suất tối đa khoảng 26%, tức là chuyển đổi 26% ánh sáng mặt trời thành điện năng.
Nghiên cứu mới của Longi đã đưa công nghệ gần hơn đến giới hạn vật lý cho phép, với giới hạn trên cho một cell silicon đơn điểm chỉ dưới 30%, trong khi giới hạn lý thuyết (hay giới hạn Shockley-Queisser) là 33,7%.
Sơ đồ cấu trúc tế bào HIBC.
Một trong những thách thức lớn nhất trong việc cải thiện hiệu suất pin mặt trời là hệ số lấp đầy (FF), vốn đo lường lượng điện năng mà pin có thể tạo ra so với lý thuyết. FF cao cho thấy dòng điện chạy trơn tru và hiệu quả, trong khi FF thấp cho thấy dòng điện bị mất mát do điện trở trong hệ thống dây dẫn hoặc do các hạt mang điện va chạm vào nhau (quá trình tái hợp).
Để khắc phục vấn đề FF thấp, nhóm nghiên cứu đã phát triển một pin lai với hai cải tiến chính. Cải tiến đầu tiên là thiết kế mới cho các tiếp điểm phía sau giúp thu thập dòng điện hiệu quả hơn. Nhóm đã sử dụng tia laser để kết tinh vật liệu tiếp xúc, tạo ra các đường dẫn điện nhanh, giảm điện trở và cải thiện hệ số lấp đầy.
Cải tiến thứ hai là áp dụng công nghệ xử lý bề mặt tiên tiến, gọi là iPET (công nghệ cạnh thụ động tại chỗ), từ đó giúp pin ổn định và hiệu quả hơn bằng cách ngăn chặn sự tái hợp.
Công nghệ pin mới của Longi đạt hiệu suất "chưa ai làm được".
Pin mới đã được ISFH kiểm tra và chứng nhận độc lập trong điều kiện phòng thí nghiệm nghiêm ngặt, đạt hiệu suất 27,81% và hệ số lấp đầy 87,55%. Các nhà nghiên cứu nhận định: “Những đổi mới này mang lại cả tiến bộ thực nghiệm và lý thuyết hướng tới quang điện silicon có hiệu suất cao và khả năng mở rộng”.
Trong thời gian tới, các nhà khoa học của Longi sẽ tiếp tục cải thiện các điểm tiếp xúc điện của pin để giảm điện trở và tối ưu hóa quy trình laser nhằm mở rộng quy mô sản xuất hàng loạt.
