Hiệu suất vượt 30% và công suất mô-đun vượt 800W: Ngành công nghiệp quang điện của Trung Quốc bước vào "Kỷ nguyên song song"

Đổi mới công nghệ quang điện (PV) của Trung Quốc đã chứng kiến ​​một "thời kỳ bùng nổ" vào năm 2025: vào cuối tháng 10, một nhóm nghiên cứu chung từ Đại học Nam Kinh và Viện Công nghệ Quốc phòng Đổi mới Quốc gia đã đạt được bước đột phá về hiệu suất pin mặt trời song song hoàn toàn perovskite, đạt 30,1% và lập kỷ lục toàn cầu mới.    Ba tháng sau, Trina Solar thông báo rằng mô-đun song song perovskite-silicon kích thước lớn 210mm của họ đã đạt công suất vượt quá 800W, chính thức khởi động quá trình công nghiệp hóa.    "Bước đột phá kép" này - từ nghiên cứu khoa học cơ bản đến ứng dụng công nghiệp - đánh dấu ngành công nghiệp quang điện của Trung Quốc đang chuyển từ "dẫn đầu về quy mô" sang giai đoạn mới "thống trị về công nghệ".

“Cuộc cách mạng vi mô” trong phòng thí nghiệm: Công nghệ Terahertz giải quyết các nút thắt hiệu quả

Nhóm nghiên cứu do Tan Hairen từ Đại học Nam Kinh dẫn đầu cho biết: “Trước đây chúng tôi làm việc giống như ‘bị bịt mắt chạm vào một con voi’, nhưng bây giờ chúng tôi có thể quan sát rõ ràng mọi chuyển động của vật mang điện”.    Vào ngày 28 tháng 10, nhóm đã xuất bản một bài báo trên tạp chí Nature tiết lộ rằng họ hợp tác với nhóm của Chang Chao để phát triển công nghệ phát hiện bức xạ terahertz.    Công nghệ này cho phép quan sát chính xác ở mức pico giây về hành vi của chất mang điện bên trong vật liệu perovskite—được mệnh danh là “kính hiển vi quang điện” trong ngành—và cuối cùng đã xác định được trở ngại chính cho việc cải thiện hiệu suất: sự mất mát chất mang điện ở giao diện giữa lớp hấp thụ ánh sáng perovskite và lớp vận chuyển.

Để giải quyết điểm yếu này, nhóm nghiên cứu đã thiết kế một lớp thụ động lưỡng cực tương tự như "làn đường một chiều" để hướng dẫn sự di chuyển có hướng của các hạt mang điện.    Dữ liệu thực nghiệm cho thấy sau khi tối ưu hóa, độ linh động của hạt tải điện tăng 68% và độ dài khuếch tán tăng thêm 30%.    Cuối cùng, hiệu suất của tế bào song song toàn perovskite đạt 30,1%, khiến nó trở thành công nghệ đầu tiên thuộc loại này trên thế giới phá vỡ ngưỡng 30%.    Thành tích này đã được đưa vào Bảng hiệu suất pin mặt trời quốc tế.    Wang Shijiang, Phó Tổng thư ký Hiệp hội Công nghiệp Quang điện Trung Quốc (CPIA) nhận xét: “Nó giống như việc lắp đặt một ‘bộ tăng áp’ trên các tế bào quang điện, dự kiến ​​sẽ giảm chi phí điện năng quy dẫn (LCOE) thêm 18%”.

“Bước nhảy vọt về quy mô” trong hội thảo: Mô-đun 800W mở cánh cửa công nghiệp hóa

Nếu đột phá trong phòng thí nghiệm thể hiện “tiến bộ theo điểm” thì việc chuyển đổi công nghệ của doanh nghiệp đã đạt được “phạm vi toàn diện”.    Vào tháng 3, Trina Solar thông báo rằng mô-đun song song perovskite-silicon kích thước tiêu chuẩn 210mm của họ đã đạt công suất 808W, trở thành sản phẩm cấp công nghiệp đầu tiên trên thế giới vượt ngưỡng 800W.    Đằng sau thành tựu này là nỗ lực R&D của công ty trong suốt một thập kỷ, mang lại 331 bằng sáng chế liên quan cũng như hệ thống đổi mới nghiên cứu-nghiên cứu-ngành công nghiệp được đồng thiết lập với các trường đại học bao gồm Đại học Nam Kinh.

Gao Jifan, Chủ tịch Trina Solar, tiết lộ: “Chúng tôi đã vượt qua 17 thử thách về quy trình để biến các mẫu trong phòng thí nghiệm thành các mô-đun sản xuất hàng loạt”.    Dây chuyền sản xuất hàng loạt các mô-đun này đã bước vào giai đoạn vận hành thiết bị, với công suất dự kiến ​​là 5GW vào năm 2026.

"Trò chơi tấn công và phòng thủ" trong cuộc chiến bằng sáng chế: Những thiếu sót về sinh thái cần được giải quyết đối với người đi đầu về công nghệ

Trong khi những đột phá về công nghệ đang được thực hiện thì “thiếu sót” trong cách bố trí bằng sáng chế ngày càng lộ rõ.    Sách Trắng về Sở hữu Trí tuệ Công nghiệp PV phát hành vào tháng 4 cho thấy Trung Quốc chiếm 57% số đơn đăng ký bằng sáng chế PV toàn cầu - riêng tỉnh Giang Tô ghi nhận 43.696 bộ bằng sáng chế.    Tuy nhiên, bằng sáng chế ở nước ngoài chỉ chiếm chưa đến 1/10 tổng số của Trung Quốc.    Vào năm 2024, 7 trong số 10 nhà sản xuất mô-đun PV hàng đầu thế giới đã dính vào các tranh chấp bằng sáng chế, với số tiền yêu cầu bồi thường vượt quá 1 tỷ nhân dân tệ (khoảng 137 triệu đô la Mỹ).

Fan Guoyuan, Tổng thư ký Hiệp hội Công nghiệp Quang điện Giang Tô, chỉ ra: “Cứ ba bằng sáng chế TOPCon toàn cầu thì có một đến từ Giang Tô, nhưng tỷ lệ đồng nhất hóa vượt quá 40%.    Ông lưu ý rằng sự đổi mới công nghệ hiện nay đang phải đối mặt với tình thế tiến thoái lưỡng nan về "cạnh tranh đồng nhất nội bộ ở Trung Quốc, trong khi thiếu sự bảo vệ ở nước ngoài".    Để đáp lại, ngành này đã đưa ra các biện pháp đối phó: các doanh nghiệp như Longi Green Energy và Trina Solar đang thúc đẩy "Sáng kiến ​​Mạng lưới Bằng sáng chế Toàn cầu" để xây dựng sự kết hợp giữa "bằng sáng chế cốt lõi + bằng sáng chế ngoại vi" tại thị trường Châu Âu và Châu Mỹ.    Ngoài ra, "Nền tảng cảnh báo sớm bằng sáng chế PV" chung giữa chính phủ và doanh nghiệp sắp được ra mắt, cung cấp cho các doanh nghiệp cơ chế kiện tụng theo thời gian thực.