Một công ty có trụ sở tại Thụy Sỹ đang phát triển hướng đi mới trong việc khai thác năng lượng mặt trời, không dựa trên các tấm pin thông thường mà thay vào đó là các tấm ngói năng lượng mặt trời. Doanh nghiệp này đang vận hành một dây chuyền sản xuất thử nghiệm tại Trung tâm Kiểm định Công nghệ Mô-đun (Module-TEC) ở Freiburg (Đức) với mục tiêu chuẩn bị cho giai đoạn sản xuất quy mô lớn.

Đây là một phần của dự án nghiên cứu “Tích hợp năng lượng mặt trời bền vững vào công trình và cơ sở hạ tầng” (SPHINX), do Viện Năng lượng Mặt trời Fraunhofer ISE (Đức) phối hợp cùng Công ty Freesuns (Thụy Sỹ) thực hiện. Hệ thống sản xuất được thiết kế linh hoạt và tự động, cho phép chế tạo loại ngói năng lượng mặt trời hoàn toàn mới, ứng dụng công nghệ xếp lớp ma trận. Dây chuyền sản xuất thử nghiệm dự kiến sẽ cho ra đời khoảng 4.000 viên ngói. Kể từ tháng 03/2025, Công ty Freesuns đã sản xuất 800 viên ngói năng lượng mặt trời đầu tiên và triển khai lắp đặt thực tế tại các công trình ở Thụy Sỹ.

Dự án SPHINX là một sáng kiến chung của nhiều đối tác công nghiệp và tổ chức nghiên cứu châu Âu, với kỳ vọng tạo ra các sản phẩm quang điện tích hợp công trình có chi phí hợp lý, dễ triển khai. Các mô-đun mới sẽ có thiết kế linh hoạt, sẵn sàng sản xuất với nhiều kích thước và tính năng khác nhau, bao gồm cả các mẫu bán trong suốt và trọng lượng nhẹ. Trung tâm Module-TEC hiện đang đảm nhiệm việc chế tạo các nguyên mẫu này, phục vụ cho sản xuất thử nghiệm ở quy mô nhỏ nhưng định hướng công nghiệp.

Theo John Morello - nhà sáng lập kiêm Giám đốc Công nghệ Công ty Freesuns, quá trình sản xuất tại Module-TEC giúp hoàn thiện công nghệ và chứng minh những ưu thế nổi bật mà thiết kế mới mang lại. Loại ngói đang được phát triển có kích thước 450x510 mm là mô-đun hai mặt kính sử dụng các tế bào năng lượng mặt trời TOPCon. Những tế bào này được sắp xếp và kết nối theo kiểu chồng lớp đặc biệt, tương tự cách lợp ngói truyền thống, mang lại hiệu suất cao nhờ vào khả năng tối ưu hóa diện tích thu nhận ánh sáng. Trong cấu trúc này, các dải tế bào quang điện được liên kết với nhau bằng keo dẫn điện không chứa chì, sau đó được xếp chồng lên nhau. Theo Viện Năng lượng Mặt trời Fraunhofer ISE, cách sắp xếp này giúp giảm lượng dòng điện chảy qua mỗi dải, từ đó hạn chế thất thoát và nâng cao hiệu quả tổng thể. Đồng thời, các thanh thu dòng được ẩn dưới lớp tế bào, tăng diện tích tiếp xúc ánh sáng.

Điểm nổi bật của công nghệ này là phương án “matrix shingle”, trong đó các tế bào không chỉ xếp lớp mà còn được bố trí lệch hàng. Điều này cho phép phủ kín toàn bộ bề mặt mô-đun, đồng thời tăng hiệu suất lên khoảng 4% so với công nghệ nửa tế bào cũ. Ngoài ra, thiết kế này còn tỏ ra hiệu quả trong điều kiện bị che bóng cục bộ. Nhờ cách bố trí đặc biệt, dòng điện có thể di chuyển linh hoạt, giúp duy trì công suất thậm chí cao gấp đôi so với mô-đun truyền thống, tùy theo mức độ che phủ.

Nguồn: vjst.vn