Trong thập kỷ qua, hiệu suất của tấm pin mặt trời đã được cải thiện đáng kể nhờ những tiến bộ về vật liệu, kỹ thuật sản xuất và đổi mới thiết kế. Dưới đây là bảng phân tích các phát triển chính và tác động của chúng đến khả năng chi trả và hiệu suất, đặc biệt liên quan đến đèn đường năng lượng mặt trời ở các nước đang phát triển.
1. Hiệu quả đạt được theo thời gian
Trung bình năm Hiệu quả của bảng điều khiển thương mại Hiệu quả phòng thí nghiệm hàng đầu (Nối-đơn)
2014 ~15–17% (Đa tinh thể) ~25% (Silic)
2024 ~20–23% (PERC đơn tinh thể) ~47,6% (Đa-điểm nối, NREL 2023)
Những cải tiến chính:
Monocrystalline Silicon (mono-Si) dominance – Replaced polycrystalline due to higher efficiency (now >22% trong tấm cao cấp).
Công nghệ PERC (Tế bào phía sau bộ phát thụ động) – Tăng hiệu suất lên 1–2% bằng cách phản chiếu ánh sáng không sử dụng trở lại tế bào.
Tấm hai mặt – Tạo thêm 10–20% năng lượng bằng cách hấp thụ ánh sáng từ cả hai phía.
Tandem & Multi-Junction Cells (Lab) – Combine perovskite + silicon for >Hiệu suất 30% (vẫn tốn kém nhưng đầy hứa hẹn).
2. Tác động đến đèn đường năng lượng mặt trời
a) Tấm nhỏ hơn, mạnh hơn
Bảng 50W vào năm 2014 giờ đây có thể được thay thế bằng bảng 30W với cùng công suất, giảm kích thước và chi phí.
Ví dụ: Hệ thống đèn đường năng lượng mặt trời 100W năm 2014 hiện chỉ cần 60–70W cho cùng độ sáng.
b) Tuổi thọ pin dài hơn
Sạc nhanh hơn (do tăng hiệu suất) giúp giảm căng thẳng cho pin.
Pin lithium (hiện có hiệu suất 95% so với pin-axit chì 80%) có tuổi thọ cao hơn 2–3 lần.
c) Hiệu suất ánh sáng yếu-tốt hơn
Các tấm pin hiện đại tạo ra nhiều năng lượng hơn 10–15% trong điều kiện nhiều mây/bình minh, điều này rất quan trọng đối với các vùng nhiệt đới.
3. Công nghệ mới nổi (5–10 năm tới)
Perovskite-Silicon Tandem Cells – Lab tests show >Hiệu suất 33%.
Tấm pin mặt trời trong suốt – Để tích hợp vào các tòa nhà/cửa sổ.
AI-Theo dõi được tối ưu hóa – Tối đa hóa việc thu năng lượng khi không có-đèn lưới.
4. Điều này có ý nghĩa gì đối với các nước đang phát triển
Giảm chi phí trả trước cho các dự án chiếu sáng đường phố bằng năng lượng mặt trời.
Cần ít tấm hơn cho mỗi lần lắp đặt (tiết kiệm không gian/vật liệu).
Hiệu suất đáng tin cậy hơn trong điều kiện thời tiết thay đổi.
