Năm 2021, Úc đặt mục tiêu “Solar 30 30 30”, có nghĩa là đạt hiệu suất module pin điện mặt trời (PV) 30%, giá thành 0,30 đô la Úc (0,21 USD)/W quy mô phân phối đến người dùng cuối cùng vào năm 2030. Hiện nay, các nhà khoa học từ ANU ở thành phố Canberra tuyên bố đã đạt được mục tiêu đầu tiên “30” bằng thành công đạt hiệu suất tế bào PV 30,3%.

 GS Kylie Catchpole và TS The Duong thuộc Đại học Quốc gia Úc với tế bào PV song song perovskite-silicon. Ảnh pv magazine.

Nhóm nghiên cứu cho biết, pin mặt trời do các nhà khoa học ANU chế tạo, ghép song song perovskite và silicon có hiệu suất cực cao, đồng thời tăng cường độ ổn định của pin mặt trời trong điều kiện sản xuất ngoài trời. Công trình nghiên cứu được phát triển trên kết quả kỷ lục trước đó, cũng do các nhà nghiên cứu ANU thiết lập năm 2020 trong dự án khoa học được Cơ quan Năng lượng Tái tạo Úc (ARENA) tài trợ. ARENA cũng cam kết tài trợ 40 triệu đô la Úc để đạt được mục tiêu “Solar 30 30 30” cho điện mặt trời.

Nhà nghiên cứu The Duong cho biết, nhóm nhà khoa học tìm giải pháp khai thác triệt để sức mạnh của những tế bào PV silicon và perovskite được sử dụng rộng rãi, sản xuất trên cơ sở vật liệu có cấu trúc tinh thể, có hiệu quả chuyển đổi năng lượng cao nhưng rất không ổn định.

 Sơ đồ cấu trúc của pin mặt trời song song perovskite. Ảnh pv-magazine

Ông Duong nói: “Với những tế bào pin mặt trời song song, tế bào trên cùng được chế tạo bằng perovskite có thể hấp thụ hiệu quả ánh sáng xanh và truyền ánh sáng đỏ đến tế bào dưới bằng silicon, tạo ra nhiều năng lượng hơn từ ánh sáng mặt trời so với từng tế bào riêng lẻ.”

“Sử dụng riêng biệt, hiệu quả cao nhất được ghi nhận đối với những tế bào PV silicon hiện là 26,81% trong điều kiện phòng thí nghiệm, nhưng các module thương mại trên thị trường chỉ chiếm gần 20%.”

“Vượt mốc 30% có ý nghĩa quan trọng trong công trình nghiên cứu,” ông Duong giải thích. “Đây được coi là ngưỡng hiệu quả cho khả năng thương mại hóa công nghệ song song, được sử dụng trong nghiên cứu của chúng tôi. Những dự đoán lạc quan cho rằng, công nghệ năng lượng mặt trời song song sẽ được sản xuất hàng loạt vào năm 2026. Nhưng đến thời điểm đó vẫn còn rất nhiều những nghiên cứu và thử nghiệm sâu hơn để nâng cấp và đảm bảo công nghệ, được đưa ra thị trường có thể ổn định khi sản xuất điện từ 25 đến 30 năm.”

Nhóm ANU hiện đang tiếp tục nghiên cứu sâu hơn nhằm tiếp tục gia tăng hiệu quả chuyển đổi và độ ổn định của pin mặt trời. Công trình nghiên cứu được đăng trong một báo cáo khoa học trên tạp chí Vật liệu Năng lượng tiên tiến.