Câu trả lờiĐã xuất bản18 nguồn
Nhóm nghiên cứu Trung Quốc lập kỷ lục thế giới với pin mặt trời tandem 28,04%
Nhóm do viện sĩ Li Yongfang và nhà nghiên cứu Meng Lei dẫn dắt đạt hiệu suất chuyển đổi năng lượng ổn định được chứng nhận 28,04%—mức kỷ lục thế giới được báo cáo cho pin mặt trời tandem perovskite–hữu cơ. Chiến lược “điều tiết toàn giai đoạn” kiểm soát khuyết tật trong quá trình chuẩn bị vật liệu, hình thành màng v...
Đăng bởiBiên tập bằng GPT-5.6 LunaHình ảnh được tạo bằng GPT Image 1.5
Câu trả lời nghiên cứu
Bài học chính
- Nhóm do viện sĩ Li Yongfang và nhà nghiên cứu Meng Lei dẫn dắt đạt hiệu suất chuyển đổi năng lượng ổn định được chứng nhận 28,04%—mức kỷ lục thế giới được báo cáo cho pin mặt trời tandem perovskite–hữu cơ.
- Chiến lược “điều tiết toàn giai đoạn” kiểm soát khuyết tật trong quá trình chuẩn bị vật liệu, hình thành màng và vận hành, qua đó hạn chế hiện tượng phân tách pha halide do ánh sáng gây ra.
- Pin đạt hiệu suất cực đại 28,80% và vẫn duy trì 90% hiệu suất ban đầu sau 625 giờ chiếu sáng liên tục.
- Kiến trúc có thể gia công bằng dung dịch, về nguyên tắc phù hợp với các phương pháp phủ slot die hoặc cuộn cuộn để tạo ra thiết bị mỏng, nhẹ, linh hoạt và có thể uốn cong.
Prompt AI
openai.comCreate a landscape editorial hero image for this Studio Global article: What did the Chinese Academy of Sciences team led by Academician Li Yongfang and researcher Meng Lei achieve, as reported in Nature on Augus. Article summary: The CAS team led by Li Yongfang and Meng Lei reported a record perovskite–organic tandem solar cell: a certified steady-state power-conversion efficiency of 28.04%. The reported Nature publication date appears to be July. Topic tags: general, academic, general web. Style: premium digital editorial illustration, source-backed research mood, clean composition, high detail, modern web publication hero. Use reference image context only for broad subject, composition, and topical grounding; do not copy the exact image. Avoid: logos, brand marks, copyrighted characters, real person likenesses, fake screenshots, UI text, readable text, watermarks, charts with fake num
Một nhóm nghiên cứu thuộc Viện Hóa học, Viện Khoa học Trung Quốc, do viện sĩ Li Yongfang và nhà nghiên cứu Meng Lei dẫn dắt, đã chế tạo pin mặt trời tandem perovskite–hữu cơ đạt hiệu suất chuyển đổi năng lượng ổn định được chứng nhận 28,04%. Kết quả này được mô tả là kỷ lục thế giới đối với dòng thiết bị này. Công trình đăng trên tạp chí Nature vào ngày 13 tháng 7 năm 2026, không phải ngày 21 tháng 8 như một số thông tin ban đầu nêu. 18
20
Điểm đáng chú ý không chỉ nằm ở con số hiệu suất. Nhóm nghiên cứu còn tập trung giải quyết một điểm yếu lớn của perovskite có vùng cấm rộng: vật liệu có thể bị phân tách pha halide dưới tác động của ánh sáng, khiến hiệu suất suy giảm trong quá trình vận hành.
Kỷ lục 28,04% có ý nghĩa gì?
Pin tandem nguyên khối đạt hiệu suất cực đại 28,80%, trong đó hiệu suất ổn định được chứng nhận là 28,04%. 18 Theo Viện Khoa học Trung Quốc, phân lớp perovskite có vùng cấm rộng ở phía trên cũng đạt điện áp hở mạch đặc biệt cao trước khi được tích hợp với phân lớp hữu cơ bên dưới.
26
Thiết bị vẫn giữ được 90% hiệu suất ban đầu sau 625 giờ chiếu sáng liên tục, theo thông tin từ viện nghiên cứu và truyền thông nhà nước Trung Quốc. 18
28
Tuy nhiên, các số liệu này vẫn là kết quả trên pin mặt trời quy mô phòng thí nghiệm. Chúng chưa cho thấy công nghệ đã sẵn sàng để sản xuất thương mại hoặc đưa lên không gian.
Vì sao phải xếp chồng hai loại vật liệu?
Pin mặt trời tandem sử dụng hai phân lớp quang điện, mỗi lớp hấp thụ một vùng ánh sáng khác nhau. Trong thiết kế này, lớp perovskite có vùng cấm rộng nằm phía trên lớp hữu cơ.
- Lớp perovskite phía trên phù hợp với việc hấp thụ các photon có năng lượng cao hơn.
- Lớp hữu cơ phía dưới tiếp nhận phần ánh sáng năng lượng thấp hơn xuyên qua lớp perovskite.
Cách kết hợp này giúp khai thác phổ ánh sáng hiệu quả hơn so với việc chỉ dùng một vật liệu hấp thụ. Các pin tandem perovskite–hữu cơ thường được cấu tạo từ một phân lớp perovskite có vùng cấm rộng và một phân lớp hữu cơ có vùng cấm hẹp hơn, nối tiếp với nhau trong cùng thiết bị. 25
Lớp hữu cơ cũng có thể góp phần hạn chế một phần tác động của môi trường lên lớp perovskite. Mức độ bảo vệ thực tế còn phụ thuộc vào toàn bộ cấu trúc pin và điều kiện vận hành.
Kiểm soát khuyết tật từ lúc chế tạo đến khi vận hành
Perovskite hỗn hợp halide có vùng cấm rộng được quan tâm vì vùng cấm của nó có thể điều chỉnh để phối hợp với phân lớp phía sau có vùng cấm thấp hơn. Dù vậy, độ ổn định dưới ánh sáng vẫn là thách thức trung tâm.
Nhóm nghiên cứu Trung Quốc gọi cách tiếp cận của mình là “điều tiết toàn giai đoạn”. Thay vì chỉ xử lý khuyết tật sau khi màng đã hình thành, các nhà khoa học tìm cách kiểm soát những quá trình liên quan đến khuyết tật trong cả ba giai đoạn: chuẩn bị vật liệu, phát triển màng và vận hành dưới ánh sáng. Chiến lược này sử dụng một chất phụ gia có khả năng biến đổi dưới ánh sáng để giúp ổn định pha perovskite hỗn hợp halide. 17
18
21
Mục tiêu là ngăn các ion halide tái phân bố do ánh sáng, vốn có thể tạo ra những vùng vật liệu với vùng cấm khác nhau. Hạn chế hiện tượng phân tách pha giúp duy trì điện áp của phân lớp perovskite và sản lượng điện của toàn bộ pin tandem trong quá trình chiếu sáng. 17
18
Cách tiếp cận theo vòng đời này quan trọng vì hiệu suất và độ bền của pin tandem vùng cấm rộng gắn chặt với nhau. Một thiết bị đạt kỷ lục lúc bắt đầu thử nghiệm sẽ kém ý nghĩa nếu lớp vật liệu hoạt tính nhanh chóng biến đổi khi làm việc dưới ánh sáng.
Tiềm năng của pin mỏng, nhẹ và linh hoạt
Các lớp perovskite và quang điện hữu cơ có thể được tạo ra từ dung dịch, mở ra khả năng sản xuất theo hướng phủ vật liệu. Về nguyên tắc, những kỹ thuật như phủ slot-die hoặc gia công cuộn-cuộn có thể hỗ trợ chế tạo thiết bị mỏng, nhẹ và thích ứng với nhiều hình dạng. Tuy nhiên, riêng kết quả kỷ lục này chưa chứng minh được khả năng sản xuất ở quy mô thương mại.
Các nghiên cứu trước đó đã chế tạo cả thiết bị tandem perovskite–hữu cơ cứng và mềm dẻo, cho thấy vì sao kiến trúc này được xem là phù hợp với quang điện linh hoạt. 10
Những hướng ứng dụng tiềm năng gồm:
- pin quang điện tích hợp trên các bề mặt công trình cong;
- nguồn điện đeo được hoặc có thể ôm theo hình dạng cơ thể;
- hệ thống cấp điện nhẹ cho drone; và
- kết cấu hàng không vũ trụ, nơi khối lượng và thể tích lưu trữ là các yếu tố quan trọng.
Trong những trường hợp này, lợi thế thực tế không nhất thiết chỉ là hiệu suất tối đa. Một thiết bị nhẹ, có thể gấp hoặc uốn theo bề mặt cong sẽ hữu ích ở những nơi các tấm pin cứng truyền thống khó lắp đặt hoặc vận chuyển.
Liệu có thể dùng cho mảng pin vệ tinh cuộn được?
Ý tưởng này đủ khả thi để tiếp tục nghiên cứu: các mảng pin mặt trời nhẹ và linh hoạt có thể được cuộn hoặc gấp trong quá trình phóng, sau đó triển khai trên quỹ đạo. Nhưng hiệu suất 28,04% không phải bằng chứng cho thấy pin đã sẵn sàng hoạt động trên vệ tinh.
Để sử dụng trong không gian, thiết bị sẽ phải trải qua các thử nghiệm vượt xa điều kiện chiếu sáng liên tục trên bàn thí nghiệm, bao gồm:
- khả năng chịu bức xạ tử ngoại và bức xạ hạt;
- độ ổn định trong chân không và kiểm soát hiện tượng thoát khí;
- khả năng chịu các chu kỳ nhiệt lặp lại;
- độ bền cơ học trong quá trình phóng, triển khai và vận hành; và
- hiệu suất ổn định trên diện tích lớn hơn cũng như giữa các mô-đun được liên kết với nhau.
Các báo cáo hiện có xác lập kỷ lục hiệu suất được chứng nhận và kết quả ổn định dưới chiếu sáng. Chúng chưa xác lập việc thiết bị đã đạt tiêu chuẩn hoạt động trong môi trường không gian. Đây là điểm cần phân biệt rõ khi chuyển từ một pin diện tích nhỏ đạt thành tích cao sang cả một hệ thống bay.
Bước tiếp theo là mở rộng quy mô và kiểm chứng độ tin cậy
Cột mốc kỹ thuật tiếp theo nhiều khả năng là mở rộng quy mô một cách nhất quán: chuyển từ pin kỷ lục diện tích nhỏ sang các mô-đun phụ đồng đều, rồi đến mô-đun linh hoạt có kết nối điện và lớp bao bọc đáng tin cậy.
Các nhà nghiên cứu cũng cần đánh giá thiết bị trong những tổ hợp điều kiện thực tế hơn, gồm nhiệt, ánh sáng, độ ẩm, uốn cong, chân không và bức xạ. Một pin hiệu suất cao chỉ trở thành sản phẩm có thể triển khai khi kết quả được lặp lại trên diện tích lớn và duy trì qua các tác động đặc thù của ứng dụng.
Vì vậy, thành tựu của Viện Khoa học Trung Quốc đại diện cho hai tiến bộ đồng thời: kỷ lục hiệu suất ổn định được chứng nhận 28,04% đối với pin tandem perovskite–hữu cơ và một chiến lược vật liệu nhằm tăng độ ổn định của perovskite có vùng cấm rộng dưới ánh sáng. Tầm quan trọng rộng hơn của kết quả sẽ phụ thuộc vào việc những cải thiện này có duy trì được khi sản xuất ở quy mô lớn và trải qua các thử nghiệm độ tin cậy dành riêng cho từng ứng dụng hay không.
Studio Global AI
Tiếp tục nghiên cứu của bạn
Trang này bao gồm câu trả lời dựa trên nguồn mà bạn có thể tiếp tục bên trong Studio Global.
Người ta cũng hỏi
Câu trả lời ngắn gọn cho "Nhóm nghiên cứu Trung Quốc lập kỷ lục thế giới với pin mặt trời tandem 28,04%" là gì?
Nhóm do viện sĩ Li Yongfang và nhà nghiên cứu Meng Lei dẫn dắt đạt hiệu suất chuyển đổi năng lượng ổn định được chứng nhận 28,04%—mức kỷ lục thế giới được báo cáo cho pin mặt trời tandem perovskite–hữu cơ.
Những điểm chính cần xác nhận đầu tiên là gì?
Nhóm do viện sĩ Li Yongfang và nhà nghiên cứu Meng Lei dẫn dắt đạt hiệu suất chuyển đổi năng lượng ổn định được chứng nhận 28,04%—mức kỷ lục thế giới được báo cáo cho pin mặt trời tandem perovskite–hữu cơ. Chiến lược “điều tiết toàn giai đoạn” kiểm soát khuyết tật trong quá trình chuẩn bị vật liệu, hình thành màng và vận hành, qua đó hạn chế hiện tượng phân tách pha halide do ánh sáng gây ra.
Tôi nên làm gì tiếp theo trong thực tế?
Pin đạt hiệu suất cực đại 28,80% và vẫn duy trì 90% hiệu suất ban đầu sau 625 giờ chiếu sáng liên tục.