Tế bào quang điện lập kỷ lục hiệu suất

Tế bào quang điện silicon tinh thể đang thống trị ngành công nghiệp pin mặt trời và chiếm khoảng 95% lựa chọn lắp đặt. Những tế bào này sử dụng kim loại bạc quý để sản xuất điện, nhưng công ty khởi nghiệp SunDrive ở Australia đang phát triển sản phẩm thay thế bằng đồng bền vững và dồi dào hơn. Vòng thử nghiệm mới nhất của đội ngũ kỹ sư chứng minh đồng không chỉ là kim loại thay thế đáng tin cậy mà còn lập kỷ lục về hiệu suất đối với pin mặt trời silicon quy mô thương mại là 25,54%.

Năm 2015, SunDrive bắt tay vào thử thách thay thế bạc trong tế bào quang điện silicon bằng đồng nhằm nâng cao triển vọng ứng dụng công nghệ trong dài hạn. Dưới dạng vật liệu thô, đồng rẻ hơn khoảng 100 lần so với bạc và dồi dào hơn nhiều. Từ dự án cộng tác với Đại học New South Wales, SunDrive cho ra đời tế bào quang điện silicon sử dụng đồng thay cho bạc vào năm 2019. Đây là tế bào quang điện kích cỡ công nghiệp hiệu quả nhất từng được sản xuất tại Australia.

Năm ngoái, công ty nhận được kinh phí từ chính phủ để nâng cấp công nghệ từ tế bào kích cỡ công nghiệp thành module thương mại có thể lắp trên mái nhà. Những tế bào mới nhất gần đây trải qua thử nghiệm ở Viện nghiên cứu năng lượng mặt trời tại Đức. Chính viện này cấp giấy chứng nhận hiệu suất lập kỷ lục thế giới cho SunDrive đầu tháng 9.

Mức hiệu suất 25,54% mà SunDrive đạt được phá vỡ kỷ lục trước đó đối với tế bào quang điện silicon thương mại mà công ty Trung Quốc Longi từng thiết lập (25,26%). Các loại tế bào quang điện silicon khác trong phòng thí nghiệm đã vượt xa con số trên trong phòng thí nghiệm, nhưng đạt hiệu suất như vậy ở tế bào quang điện thương mại, sử dụng đồng thay cho bạc, đánh dấu một bước tiến lớn trong ngành công nghiệp.

"Để hạn chế sự ấm lên toàn cầu, chúng ta cần lắp pin mặt trời công suất hàng terawatt", Alison Lennon, giáo sư ở Đại học New South Wales kiêm cố vấn của SunDrive, cho biết. "Tấm pin loại này đòi hỏi nhiều kim loại. Bạc là nguồn tài nguyên hạn chế và đang trở nên ngày càng khan hiếm. Mức giá sẽ tăng lên vì vậy chi phí sản xuất module quang điện cũng tăng theo. Khai thác bạc từ quặng chất lượng thấp cũng sản sinh nhiều khí thải hơn, khiến vấn đề càng tồi tệ. Đồng là tài nguyên có sẵn nhiều hơn, chi phí rẻ và dễ tái chế hơn. Kim loại từ module quang điện mạ đồng dễ thu hồi hơn loại module cũ và do đó dễ dàng tái chế trong tương lai".