Pin mặt trời song song perovskite-silicon dẻo của công ty Longi, Trung Quốc đã đạt hiệu suất chuyển đổi năng lượng (PCE) 33,35%. Kết quả hiệu suất pin mặt trời này của Longi được Phòng thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia (NREL) Hoa Kỳ chứng nhận.
Theo Longi, đây là kỷ lục thế giới đầu tiên và duy nhất về hiệu suất của pin mặt trời song song perovskite-silicon linh hoạt được chứng nhận bởi một tổ chức quốc tế có thẩm quyền trong lĩnh vực quang điện trên toàn cầu.
Bước đột phá này đặt nền tảng vững chắc cho việc phát triển thương mại pin mặt trời song song linh hoạt dựa trên silicon, trong các ứng dụng quang điện công suất cao, nhẹ và linh hoạt như quang điện vũ trụ, quang điện tích hợp trên xe, theo Longi.
Hiệu suất cao của pin mặt trời song song perovskite của Longi xuất hiện vào thời điểm các pin mặt trời song song perovskite nổi lên như những ứng cử viên đầy hứa hẹn cho công nghệ quang điện thế hệ tiếp theo, nhờ hiệu suất chuyển đổi năng lượng cực cao.
Chiến lược lớp đệm kép với cơ chế giải phóng ứng suất được triển khai để giảm thiểu sự bắn phá ion trong quá trình lắng đọng phun sau đó và tăng cường độ bám dính giao diện trong khi vẫn duy trì hiệu quả chiết xuất điện tích.
Pin mặt trời song song linh hoạt, dựa trên lớp đệm kép này, được chế tạo trên một pin silicon siêu mỏng dày 60 micron ở đáy, đạt PCE được chứng nhận là 33,4% trên diện tích 1 cm² và PCE được chứng nhận là 29,8% trên diện tích wafer 260 cm² với công suất trên trọng lượng lên tới 1,77 W/g.
Pin mặt trời song song được cải tiến cho thấy độ bền tốt, duy trì hơn 97% PCE ban đầu sau 43.000 chu kỳ uốn cong trong bán kính cong tối đa khoảng 40 mm trong không khí và khoảng 97% sau khi thử nghiệm chu kỳ nhiệt (từ -40°C đến 85°C) trong 250 chu kỳ, theo nghiên cứu công bố trên tạp chí Nature.
Longi khẳng định chiến lược lớp đệm kép cải thiện độ bám dính giao diện, đồng thời duy trì hiệu quả chiết xuất điện tích. Theo Longi, độ bám dính giao diện đặc biệt quan trọng trong pin song song linh hoạt, vốn chịu ứng suất cơ học lớn hơn khi uốn cong so với pin cứng.
Nhóm Longi đã áp dụng lớp đệm oxit thiếc (SnOx) đầu tiên để bảo vệ lớp perovskite và lớp vận chuyển trong quá trình phun oxit dẫn điện trong suốt, được thực hiện thông qua lắng đọng lớp nguyên tử (ALD).
Lớp SnOx thứ hai sau đó được lắng đọng thông qua lắng đọng hơi hóa học để tăng cường khả năng chiết xuất điện tích và giảm tổn thất điện trở tại giao diện với lớp buckminsterfullerene (C60), lớp này dễ bị tách lớp dưới ứng suất môi trường.
Thiết kế cấu trúc hai lớp này giải quyết chính xác mâu thuẫn giữa nhu cầu đệm ứng suất và vận chuyển hiệu quả ở cấp độ micro-nano. Nó đảm bảo pin song song đạt được độ bền uốn cong tuyệt vời, đồng thời vẫn duy trì khả năng phát điện tương thích và vượt trội.
