Hàn Quốc phát triển thành công thiết kế pin mặt trời trong suốt mang tính đột phá

Một nhóm các nhà nghiên cứu đến từ Viện Khoa học và Công nghệ Quốc gia Ulsan (UNIST) Hàn Quốc đã thiết kế thành công một loại cell pin quang điện trong suốt không dây và mô-đun với tất cả các tiếp điểm điện được đặt ở mặt sau. Một mô-đun có diện tích 16cm² này đạt hiệu suất chuyển đổi năng lượng là 14,7%, và có thể sạc thành công một chiếc điện thoại thông minh bằng ánh sáng mặt trời hoàn toàn tự nhiên.

Thiết kế cell pin này có cấu hình tiếp xúc toàn bộ phía sau (all-back-contact - ABC), tức là đặt tất cả các tiếp điểm điện ở mặt sau, tạo ra một ô silicon tinh thể trong suốt giống như thủy tinh (c-Si). Các nhà nghiên cứu cũng đã phát triển công nghệ mô-đun hóa liền mạch để loại bỏ khoảng cách giữa các thiết bị mà không cần sử dụng dây kim loại, tạo ra mô-đun năng lượng mặt trời hoàn toàn không dây kim loại.

Thiết kế ABC này “không chỉ chứng minh hiệu suất chuyển đổi năng lượng cao (PCE) trong các cell quang điện, mà còn đảm bảo khả năng hiển thị thông suốt thông qua các mô-đun quang điện trong suốt”. Pin mặt trời c-Si trong suốt ABC của nhóm đã đạt được PCE là 15,8% và vẫn duy trì độ truyền sáng trung bình là 20%, trong khi mô-đun pin mặt trời trong suốt có kích thước 16 cm² ghi nhận mức PCE là 14,7%. Điện áp đầu ra và công suất được điều chỉnh một cách có hệ thống, từ 0,64 V và 15,8 mW cho một ô đơn vị có kích thước 1cm² thành 10,0V và 235 mW cho một mô-đun có kích thước 16cm².

Như đã nói, mô-đun năng lượng mặt trời này cũng có khả năng sạc điện thoại thông minh bằng ánh sáng mặt trời tự nhiên.

Nhà nghiên cứu Jeonghwan Park và Giáo sư Kangmin Lee cho biết nghiên cứu này “về cơ bản đã giải quyết được vấn đề thẩm mỹ của phương pháp mô-đun hóa pin mặt trời hiện tại”. Pin mặt trời silicon trong suốt có thể được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp và trong các thiết bị nhỏ, cũng như kính tòa nhà và ô tô.

“Chúng tôi đã mở ra một con đường mới cho nghiên cứu mô-đun hóa, điều này rất cần thiết cho việc thương mại hóa các tế bào năng lượng mặt trời silicon trong suốt”, Giáo sư Kwanyong Seo cho biết thêm. “Chúng tôi có kế hoạch tiếp tục nghiên cứu sâu hơn để các loại cell năng lượng mặt trời trong suốt có thể trở thành công nghệ then chốt trong ngành năng lượng thân thiện với môi trường trong tương lai”.