Không phải Trung Quốc, một công ty Mỹ vừa có bước đột phá công nghệ pin mặt trời, phá vỡ giới hạn hiệu suất 30% bằng vật liệu mới

Ngành công nghiệp năng lượng tái tạo vừa chứng kiến một bước tiến mang tính bước ngoặt khi giới hạn vật lý của các tấm nền năng lượng truyền thống chính thức bị xô đổ. Công ty Tandem PV có trụ sở tại Mỹ đã ghi tên mình vào bản đồ công nghệ xanh với một nguyên mẫu kết hợp vật liệu hoàn toàn mới. Thành tựu này không chỉ dừng lại ở những con số khô khan trong phòng thí nghiệm mà còn mang theo lời giải thực tế cho bài toán không gian đô thị và chi phí sinh hoạt ngày càng đắt đỏ.

Vượt ngưỡng 30% bằng sự kết hợp vật liệu đột phá

Theo dữ liệu chuyên ngành từ tạp chí PV Magazine, mô đun pin mặt trời perovskite-silicon do Tandem PV nghiên cứu phát triển vừa chính thức cán mốc hiệu suất 30,4%. Thử nghiệm được thực hiện trên một bề mặt tiêu chuẩn có diện tích 100 cm vuông. Để biến con số không tưởng này thành hiện thực, các kỹ sư đã khéo léo ghép nối lớp kính perovskite bốn cực chồng lên một tế bào quang điện tiếp xúc phía sau dạng xen kẽ do đối tác Maxeon sản xuất. Sự kết hợp tinh tế giữa hai loại vật liệu này giúp tấm nền quang năng có khả năng hấp thụ được dải quang phổ ánh sáng rộng hơn rất nhiều so với trước đây.

Tổng giám đốc điều hành Scott Wharton tiết lộ rằng khi tiến hành chế tạo phiên bản thương mại với kích thước đầy đủ, thiết kế mô đun điện mặt trời này vẫn tự tin giữ vững mức hiệu suất 28%. Đặt lên bàn cân so sánh, sản phẩm mới cung cấp sản lượng điện cao hơn khoảng 12% trên cùng một diện tích nếu đối chiếu với mô đun silicon 545 watt của hãng Aiko vốn chỉ dừng lại ở hiệu suất định mức 25%. Công ty công nghệ Mỹ đang ráo riết chuẩn bị các bước cuối cùng để đưa dòng sản phẩm ưu việt này thâm nhập thị trường điện mặt trời quy mô lớn vào thời điểm cuối năm 2026.

Lời giải cho bài toán chi phí và không gian đô thị

Sự xuất hiện của công nghệ quang năng thế hệ mới mang ý nghĩa vô cùng quan trọng đối với quá trình chuyển đổi xanh trên toàn cầu. Hiệu suất chuyển đổi quang năng cao hơn đồng nghĩa với việc các hộ gia đình và doanh nghiệp có thể tối ưu hóa tối đa lượng điện thu về từ một diện tích mái nhà hoặc mái che bãi đậu xe hạn hẹp. Người dùng cuối sẽ trực tiếp hưởng lợi thông qua những hóa đơn tiền điện giảm sút rõ rệt. Quá trình lắp đặt cũng trở nên linh hoạt và tiết kiệm hơn khi họ cần ít số lượng tấm nền hơn để sản xuất ra cùng một mức năng lượng theo nhu cầu.

Dưới góc nhìn vĩ mô, công nghệ điện mặt trời mới cung cấp cho các nhà hoạch định chính sách và công ty điện lực một công cụ đắc lực để phát triển hạ tầng lưới điện quốc gia. Các siêu dự án năng lượng giờ đây không còn phải đánh đổi bằng những quỹ đất nông nghiệp hay diện tích rừng khổng lồ. Việc thu hẹp quy mô lắp đặt nhưng vẫn đảm bảo sản lượng điện sẽ gián tiếp giảm thiểu sự phụ thuộc vào các nguồn năng lượng hóa thạch như than đá, dầu mỏ hay khí đốt tự nhiên. Các nguồn năng lượng bẩn này vốn luôn để lại hệ lụy nặng nề về lượng khí thải nhà kính và tác động tiêu cực đến sức khỏe cộng đồng trong suốt chu kỳ khai thác và sử dụng.

Bước ngoặt định hình tương lai

Những thành tựu kỹ thuật của các chuyên gia tại Tandem PV đang phác họa lại bức tranh tương lai của ngành công nghiệp năng lượng mặt trời. Đánh giá về cột mốc lịch sử này trên các nền tảng mạng xã hội, ông Scott Wharton đã dùng những từ ngữ tự hào để nói về công trình nghiên cứu của toàn đội ngũ.

Người đứng đầu doanh nghiệp đã thẳng thắn mô tả mốc 30% là "mức hiệu suất vượt xa khả năng thực tế mà các tấm pin mặt trời silicon thông thường có thể đạt được". Vị lãnh đạo này cũng nhấn mạnh rằng mô đun trình diễn hiện tại chính là "dấu hiệu cho thấy pin mặt trời song song perovskite-silicon đang tiến lên một đường cong hiệu suất mới". Tuyên bố này không chỉ khẳng định vị thế công nghệ của một doanh nghiệp mà còn là tín hiệu khởi động cho một cuộc đua khốc liệt mới nhằm thương mại hóa các nguồn năng lượng bền vững trên toàn thế giới.