Công nghệ sản xuất pin năng lượng mặt trời đang có những thay đổi lớn
CHLB ĐỨC – Năng lượng mặt trời chỉ có thể thành công nếu công nghệ pin mặt trời liên tục được cải tiến. Điều này đảm bảo một ngành công nghiệp năng lượng mặt trời hướng đến tương lai, phát triển nhanh và củng cố vị trí dẫn đầu của năng lượng mặt trời như công nghệ sản xuất điện với chi phí thấp nhất. Công nghệ hàng đầu, với thị phần khoảng 95%, hiện là pin mặt trời dựa trên silicon đơn tinh thể (ngược lại, các mô-đun màng mỏng có thị phần khoảng 5%).
Theo định kỳ, các công nghệ mới giúp pin mặt trời hiệu quả hơn nữa sẽ được phát triển trên thị trường. Trong một thời gian dài, pin công nghệ PERC (passivated emitter and rear cells) (1) đã thống trị thị trường, nhưng gần đây chúng đã được thay thế bằng pin công nghệ N-Type TopCon (2), pin công nghệ HJT (heterojunction) (3) và pin công nghệ IBC (interdigitated back contact) (4). Theo một nghiên cứu của Hiệp hội Công nghiệp Kỹ thuật Cơ khí CHLB Đức – VDMA (German Mechanical Engineering Industry Association), thị phần dự kiến của pin loại n được ước tính khoảng 50% vào năm 2024, còn thị phần của pin loại PERC chỉ khoảng 40%.
(1) Pin công nghệ PERC: là bộ phát thụ động và tiếp điểm phía sau, hay còn gọi là công nghệ hấp thu năng lượng thụ động.
(2) Pin công nghệ N-Type TopCon: công nghệ này tập trung vào việc cải tiến tế bào quang điện dựa trên silicon, đặc biệt là silicon loại n (n-type silicon).
(3) Pin công nghệ HJT: là công nghệ kết hợp giữa công nghệ quang điện truyền thống (silicon tinh thể) và công nghệ màng mỏng (silicon vô định hình).
(4) Pin công nghệ IBC: là công nghệ đưa toàn bộ các tiếp điểm kim loại (cả dương và âm) đặt ở mặt sau của cell pin thay vì ở mặt trước.
Gần 80%, phần lớn các tế bào quang điện (cell) (5) loại n là TOPCon. TOPCon là viết tắt của ‘Tunnel oxide passivated contact’. Các cell pin có lớp oxit silic (SiOx) siêu mỏng, hiệu quả hơn, ít bị phân hủy hơn và vẫn hiệu quả ở mức ánh sáng mặt trời thấp. Chúng có tính hai mặt tăng cường, tức là khả năng thu sáng ở cả mặt trước và mặt sau của mô-đun quang điện (PV). Các cell pin N-Type TopCon đơn tinh thể hiện đạt hiệu suất lên tới 26,89% trong phòng thí nghiệm. Hiệu suất cao nhất của các cell pin mặt trời đơn giản dựa trên silicon là khoảng 29%.
(5) Cell: tế bào quang điện (solar cell), là một trong những vật liệu để làm pin mặt trời, nhằm chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành năng lượng điện 1 chiều (DC).
Pin mặt trời gốc silicon đã được cải tiến dần trong 20 năm qua. Hiệu suất của chúng đã được tăng lên thông qua các đặc tính bề mặt silicon được cải thiện. Sản xuất wafer (6) cũng đã có những tiến bộ đáng kể: Độ dày của chúng đã được giảm và lượng vật liệu bị mất trong quá trình gia công đã giảm đáng kể. Các tổ chức nghiên cứu và công nghiệp đang nỗ lực tiết kiệm thêm các vật liệu quan trọng và chi phí cao được sử dụng trong pin mặt trời gốc silicon, chẳng hạn như bạc. Điều này sẽ cải thiện thêm hiệu suất của pin mặt trời gốc silicon trong tương lai đồng thời cắt giảm chi phí của các mô-đun PV.
(6) Wafer: là vật liệu ban đầu để sản xuất cell pin mặt trời tinh thể, chỉ dày khoảng 200 µm.
Để xem các tin bài khác về “Pin”, hãy nhấn vào đây.
Nguồn: Intersolar
