Nguồn:newatlas.com
Pin mặt trời mới của nhóm đạt hiệu suất 39,5%, trong điều kiện ánh sáng tương đương với Mặt trời. Đó là một điểm khác biệt quan trọng cần làm rõ – các pin mặt trời thử nghiệm khác có hiệu suất đạt tới 47%, nhưng đó là dưới ánh sáng tập trung cao độ. Việc đo lường hiệu quả của chúng trong điều kiện chiếu sáng "một Mặt trời" cho thấy dấu hiệu tốt hơn về mức độ chúng có thể hoạt động tốt như thế nào trong thế giới thực.
Pin mặt trời mới vượt kỷ lục trước đó của nhóm là 39,2% kể từ năm 2020. Để so sánh, pin mặt trời silicon được sử dụng phổ biến và pin mặt trời perovskite mới nổi có hiệu suất khoảng 25%, trong khi pin mặt trời song song kết hợp cả hai vật liệu đang đạt gần 30%.
Pin mặt trời NREL cũng đã được kiểm tra xem nó sẽ hoạt động tốt như thế nào trong không gian nếu nó được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các vệ tinh và các tàu vũ trụ khác. Trong những điều kiện đó, nó đạt được hiệu suất đáng nể là 34,2%.
Pin mặt trời mới dựa trên cấu trúc được gọi là tế bào đa tiếp xúc biến chất ngược (IMM) và chứa ba “điểm nối”, các thành phần tạo ra dòng điện phản ứng với ánh sáng. Mỗi điểm nối đó được làm từ một vật liệu khác nhau – trong trường hợp này, đó là gali indium phosphide ở trên, gali arsenide ở giữa và gali indium arsenide ở phía dưới. Ba vật liệu này chuyên về các bước sóng ánh sáng khác nhau, cho phép toàn bộ pin mặt trời thu được nhiều năng lượng hơn từ khắp quang phổ ánh sáng.
Một tiến bộ khác góp phần tạo nên hiệu suất kỷ lục mới là xây dựng tầng giữa với các “giếng lượng tử”. Về cơ bản, bằng cách kẹp một lớp dẫn điện giữa hai vật liệu khác có khoảng cách dải rộng hơn, các electron bị giới hạn trong hai chiều, cho phép vật liệu thu được nhiều ánh sáng hơn. Lớp giữa của pin mặt trời này chứa tới 300 giếng lượng tử, nâng hiệu suất tổng thể lên một tầm cao mới.
Bước đột phá này có thể quan trọng đối với công nghệ pin mặt trời, nhưng nhóm nghiên cứu cho biết việc sản xuất loại pin này vẫn còn khá tốn kém. Sẽ cần phải làm thêm để giảm những chi phí đó và mở ra các ứng dụng mới.
