Pin mặt trời silicon-perovskite kết hợp sử dụng silicon truyền thống - vật liệu phổ biến trong các tấm pin mặt trời thương mại - kết hợp với một lớp perovskite, hợp chất dạng tinh thể nổi tiếng với khả năng hấp thụ ánh sáng hiệu quả, đặc biệt ở những bước sóng mà silicon khó tiếp cận.

Theo Tech Xplore, thành tựu này đưa công nghệ pin mặt trời silicon-perovskite tiến gần hơn đến giới hạn lý thuyết khoảng 43% hiệu suất. Để so sánh, vào năm 2024, các tấm pin mặt trời silicon-perovskite thương mại đã đạt hiệu suất 25%, tăng đáng kể so với mức 15% vào năm 2015.

Các tấm pin silicon tiêu chuẩn không thể hấp thụ toàn bộ bước sóng ánh sáng. Tuy nhiên, perovskite - vật liệu chi phí thấp, nổi bật với khả năng hấp thụ ánh sáng xanh và xanh lá - có thể bù đắp những khoảng trống về dải hấp thụ của silicon.

Trong nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature, các nhà khoa học đã kết hợp một pin mặt trời silicon với một lớp perovskite mỏng, tự lắp ráp để tạo ra thiết kế pin kết hợp, giúp tấm pin đạt hiệu suất vượt trội.

Theo Đại học Rochester, vật liệu perovskite có chi phí sản xuất rẻ hơn silicon, điều này có thể giúp giảm giá thành tổng thể của các tấm pin mặt trời. Nếu được ứng dụng rộng rãi, công nghệ này còn có thể giảm chi phí điện mặt trời bằng cách hấp thụ nhiều ánh sáng hơn và tạo ra nhiều điện hơn từ cùng một diện tích bề mặt. Tiến bộ này có thể khiến các hệ thống pin mặt trời lắp trên mái nhà trở nên dễ tiếp cận hơn, đồng thời giảm ô nhiễm không khí độc hại, từ đó cải thiện sức khỏe cộng đồng.

Tuy nhiên, cần lưu ý rằng các pin này chưa được thử nghiệm về hiệu suất trong điều kiện nhiệt độ cao, độ ẩm hoặc các tác nhân ngoài trời khác. Vì vậy, cần thêm thời gian nghiên cứu và phát triển trước khi công nghệ này được ứng dụng rộng rãi.

Việc lắp đặt pin mặt trời tại nhà hiện đã được xem là một trong những giải pháp tiết kiệm năng lượng tuyệt vời nhất, có thể giúp giảm hóa đơn tiền điện gần về mức 0 - thậm chí có thể loại bỏ hoàn toàn hóa đơn điện hàng tháng trong tương lai.

EnergySage cung cấp dịch vụ miễn phí giúp khách hàng dễ dàng so sánh báo giá từ các nhà lắp đặt địa phương đã được kiểm định, giúp tiết kiệm tới 10.000 USD cho việc lắp đặt hệ thống pin mặt trời. Việc sử dụng năng lượng mặt trời cũng giúp các thiết bị điện tiết kiệm khác, như máy bơm nhiệt, hoạt động với chi phí thấp hơn.

Các tấm pin mặt trời silicon-perovskite có thể sẽ mất thêm thời gian để trở nên khả thi về mặt thương mại. Vì vậy, bắt đầu hành trình sử dụng năng lượng sạch ngay bây giờ với các lựa chọn đã được chứng minh như pin mặt trời lắp trên mái nhà là một ý tưởng tuyệt vời.

"Nghiên cứu của chúng tôi cung cấp các giải pháp kỹ thuật quan trọng để phát triển các vật liệu tự lắp ráp mới và nâng cao hơn nữa hiệu suất của pin mặt trời silicon-perovskite", nhóm nghiên cứu viết.

Bước đột phá này trong lĩnh vực năng lượng mặt trời có thể thúc đẩy sự phát triển của năng lượng sạch và đẩy nhanh quá trình chuyển đổi sang một tương lai ít carbon cho tất cả mọi người.