Kỷ lục mới về hiệu suất chuyển đổi của tế bào quang điện công nghệ dị hợp HJT

Công ty công nghệ năng lượng xanh LONGi (Trung Quốc) vừa công bố kỷ lục thế giới mới về hiệu suất chuyển đổi của tế bào quang điện công nghệ dị hợp (Heterojunction - HJT) là 26,5%.

Một xưởng sản xuất tấm silicon đơn tinh thể của LONGi ở Tây An, 25/3/2022.

Kỷ lục này được kiểm chứng thông qua cuộc thử nghiệm do Viện Nghiên cứu Năng lượng Mặt trời (ISFH) Đức thực hiện trên các tấm silicon đơn tinh thể có kích thước đầy đủ M6 (274,4cm²). Trước đó, vào tháng 3, LONGi cũng công bố lập kỷ lục về hiệu suất chuyển đổi của tế bào quang điện HJT là 25,47%.

Theo LONGi, hiệu suất chuyển đổi thực tế của các tấm năng lượng mặt trời (tấm quang điện) hiện nay phổ biến vào khoảng 15-20%. Trong đó, các tấm đa tinh thể có hiệu suất điển hình dưới 20%, còn các tấm đơn tinh thể tốt nhất có thể đạt 23%.

Ra đời vào năm 2000, LONGi - được đặt theo tên vị cố Hiệu trưởng Đại học Lan Châu Jiang Longji và có trụ sở ở TP Tây An, tỉnh Thiểm Tây - hiện là một trong những công ty năng lượng mặt trời hàng đầu thế giới với gần 50 nghìn nhân viên và nhà máy sản xuất ở Trung Quốc, Ấn Độ, Malaysia... Công ty tập trung vào mục tiêu tạo ra các sản phẩm quang điện hiệu suất cao, đóng góp cho quá trình chuyển đổi năng lượng đang diễn ra trên toàn cầu. Bên cạnh đó, công ty còn nghiên cứu, sản xuất trang thiết bị năng lượng hydro xanh vì mục tiêu phát triển không carbon của nhiều quốc gia.

Phát biểu tại Stockholm vào tháng 6 mới đây, ông Li Zhenguo - nhà sáng lập kiêm Chủ tịch LONGi - cho biết, cuối tháng 3 năm nay, công suất lắp đặt quang điện mặt trời tích lũy toàn cầu đã vượt mốc 1 TW (hay 1.000 GW). Ông cũng cho biết, theo dự báo, các cơ sở lắp đặt hệ thống quang điện mới trên toàn cầu cần đạt công suất từ 1.500 GW đến 2.000 GW vào năm 2030 và tiếp tục duy trì 30 năm hoạt động không gián đoạn thì mới hỗ trợ hiệu quả cho quá trình chuyển đổi năng lượng và mục tiêu trung hòa carbon của toàn cầu.

Triển vọng của công nghệ HJT

Sanyo (nay là Panasonic) nghiên cứu và phát triển công nghệ HJT từ những năm 1980 và những tấm năng lượng HJT đầu tiên ra mắt vào năm 1997 có hiệu suất chuyển đổi - hay tỷ lệ chuyển đổi năng lượng mặt trời chiếu vào thiết bị quang điện thành điện năng sử dụng được - ở mức 14,4%.

Tế bào HJT được cấu tạo bởi ba lớp vật liệu quang điện và kết hợp hai công nghệ khác nhau: silicon tinh thể và silicon màng mỏng vô định hình. Cụ thể, lớp silicon màng mỏng vô định hình trên cùng hứng ánh sáng mặt trời trước khi nó chiếu vào lớp tinh thể, cũng như ánh sáng phản chiếu từ các lớp bên dưới. Tuy nhiên, lớp silicon đơn tinh thể ở giữa mới chịu trách nhiệm biến hầu hết ánh sáng mặt trời thành điện năng. Bên dưới lớp silicon đơn tinh thể là một lớp silicon màng mỏng vô định hình khác, thu giữ các photon còn lại vượt qua hai lớp đầu tiên.

HJT đang được đánh giá là một trong những công nghệ mới nhất và hiệu quả nhất trên thị trường tấm năng lượng mặt trời.

Đa số các tấm quang điện HJT hiện có trên thị trường có hiệu suất dao động từ 19,9% –21,7%.

Bên cạnh đó, quy trình sản xuất của công nghệ HJT yêu cầu ít hơn bốn bước so với công nghệ PERC phổ biến hiện nay nên có khả năng tiết kiệm chi phí đáng kể.

Ngoài ra, nhờ hệ số nhiệt độ (dùng để dự đoán mức độ giảm hiệu suất chuyển đổi khi tấm quang điện nóng trên 25°C) thấp, các tấm quang điện HJT có thể tạo ra nhiều năng lượng hơn trong vòng đời so với các tấm quang điện sử dụng các công nghệ khác có công suất niêm yết tương tự.

Tấm quang điện HJT cũng có tuổi thọ lên đến 25 năm, trong khi các tế bào tạo nên nó có thể vẫn hoạt động tốt trong hơn 30 năm.

Theo báo cáo Lộ trình Công nghệ quốc tế cho Quang điện (ITRPV) 2019, công nghệ HJT dự kiến sẽ chiếm 12% thị phần vào năm 2026 và 15% vào năm 2029.

Theo Khoahocphattrien