Trong khi các tấm pin mặt trời silicon hiện được sử dụng trên nhiều mái nhà ngày nay, các tấm pin mặt trời perovskite/silicon đang nổi lên với nhiều tiềm năng về hiệu suất cao. Với các tấm pin “toàn perovskite”, hiệu suất thậm chí còn cao hơn, được dự đoán sẽ là bước tiến lớn tiếp theo của công nghệ này.
Một nhóm nghiên cứu quốc tế do Đại học Surrey dẫn đầu, hợp tác với Imperial College London đã phát triển một hướng đi mới nhằm nâng cao cả hiệu suất và độ ổn định của pin mặt trời perovskite. Nghiên cứu khoa học này xác định các cơ chế thoái hóa ẩn chưa từng phát hiện trước đây, đã góp phần gây ra tổn thất cả về hiệu suất và độ ổn định, từ đó đưa ra cách giải quyết vấn đề này.
Các nhà nghiên cứu đã trình bày cách họ sản xuất pin mặt trời perovskite chì - thiếc đạt hiệu suất chuyển đổi năng lượng (power conversion efficiency - PCE) hơn 23%, một trong những kết quả tốt nhất đạt được với vật liệu này và quan trọng hơn là giúp cải thiện tuổi thọ thiết bị này lên 66%. PCE đề cập đến lượng ánh sáng mặt trời mà một pin có thể chuyển đổi thành điện năng có thể sử dụng.
Để đạt được cải tiến này, nhóm nghiên cứu tập trung vào việc tìm hiểu các tổn thất về hiệu suất và độ ổn định gây ra bởi lớp vận chuyển lỗ, đóng vai trò quan trọng trong hiệu suất của pin mặt trời. Họ giới thiệu một chất khử iốt để ức chế các phản ứng hóa học làm pin bị phân hủy theo thời gian. Phương pháp này không chỉ làm tăng hiệu suất của pin mặt trời chì - thiếc mà còn kéo dài tuổi thọ của chúng, giúp tiết kiệm chi phí khi sử dụng lâu dài.
Bằng cách nâng cao đáng kể hiệu suất các tấm pin mặt trời perovskite, nhóm nghiên cứu hiện đang nỗ lực cải tiến các vật liệu, quy trình còn lại để tiến gần hơn đến việc sản xuất các tấm pin mặt trời rẻ hơn và bền vững hơn. Đại học Surrey sẽ triển khai xây dựng một trang trại điện mặt trời công suất 12,5 MW, để thử nghiệm một số module này.
Cải tiến này là một bước tiến lớn hướng tới các tấm pin mặt trời hiệu suất cao, độ bền hơn, giúp nhiều người có thể tiếp cận nguồn năng lượng sạch giá cả phải chăng. Hiệu suất cao hơn, tuổi thọ cao hơn có nghĩa là sử dụng nhiều năng lượng xanh hơn, giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và ít phát thải carbon hơn.
