Dự án này nằm trong khuôn khổ chương trình nghiên cứu “Tích hợp năng lượng mặt trời bền vững vào công trình và cơ sở hạ tầng” (SPHINX).

Dây chuyền sản xuất linh hoạt và tự động cho phép Freesuns chế tạo dòng ngói năng lượng mặt trời mới được phát triển dạng tấm ma trận ở quy mô thử nghiệm, nhằm chuẩn bị cho sản xuất hàng loạt. 

Theo kế hoạch, dây chuyền này sẽ sản xuất tổng cộng 4.000 viên ngói sử dụng công nghệ xếp lớp dạng ma trận. Từ tháng 3/2025, Freesuns đã sản xuất 800 viên đầu tiên và đang lắp đặt trên mái nhà tại các công trình hiện có ở Thụy Sĩ.

Ngói lợp năng lượng mặt trời ma trận Freesuns 450 x 510 mm bao gồm một mô-đun kính với các tế bào quang điện TOPCon. Ảnh: Fraunhofer ISE/Sophia Baechle

“Việc sản xuất những viên ngói năng lượng mặt trời Freesuns đầu tiên sử dụng công nghệ xếp lớp ma trận tại Module-TEC của Viện Fraunhofer ISE giúp chúng tôi phát triển quy trình sản xuất và chứng minh những lợi thế vượt trội của công nghệ này”, ông John Morello, nhà sáng lập kiêm giám đốc công nghệ của Freesuns, chia sẻ. 

Viên ngói năng lượng mặt trời kích thước 450 x 510 mm này là mô-đun kính kép sử dụng các tế bào năng lượng mặt trời TOPCon được kết nối theo dạng xếp lớp ma trận, với nhiều tùy chọn màu sắc khác nhau.

Trong công nghệ xếp lớp, các dải tế bào quang điện được kết nối thành chuỗi bằng keo dẫn điện không chứa chì và được bố trí xếp chồng lên nhau như mái ngói truyền thống. 

Viện Fraunhofer ISE cho biết, các mô-đun PV (quang điện mặt trời) được sản xuất theo cách này có hiệu suất cao hơn. Vì dòng điện qua từng dải tế bào nhỏ hơn so với mô-đun nửa tế bào, các thanh thu dòng được che bởi bề mặt hoạt động của tế bào, giúp tối ưu hóa diện tích tiếp nhận ánh sáng.

Viện Fraunhofer ISE cũng cho biết, khái niệm “matrix shingle” do họ phát triển còn tiến xa hơn một bước khi các tế bào năng lượng mặt trời xếp lớp không chỉ chồng lên nhau mà còn được sắp xếp lệch hàng. Điều này cho phép phủ kín hoàn toàn và đồng đều toàn bộ bề mặt mô-đun, giúp các mô-đun ma trận xếp lớp có hiệu suất cao hơn khoảng 4% so với các mô-đun nửa tế bào truyền thống dùng dây dẫn.

“Mô-đun matrix shingle phù hợp với các ứng dụng tích hợp, đặc biệt có thể dùng làm ngói năng lượng mặt trời cho mái nhà”, ông Torsten Rößler - quản lý dự án tại Viện Fraunhofer ISE, nhận định, đồng thời nhấn mạnh về khả năng tận dụng tối đa không gian, khả năng chịu bóng râm tốt, bảo đảm yếu tố thẩm mỹ.

Công nghệ xếp lớp dạng ma trận nổi bật với khả năng chịu bóng râm cục bộ rất cao. Nhờ cách bố trí đặc biệt, dòng điện có thể “đi vòng” qua các khu vực bị che khuất, giúp mô-đun có thể tạo ra công suất gấp đôi so với các mô-đun PV nối dây truyền thống, tùy theo mức độ bóng râm.

Trong khuôn khổ dự án SPHINX, một liên minh gồm các nhà sản xuất PV và tổ chức nghiên cứu tại châu Âu đặt mục tiêu phát triển các thành phần quang điện tích hợp vào công trình (BIPV) có chi phí hợp lý, dễ triển khai và sử dụng công nghệ ma trận xếp lớp tiên tiến. Các thành phần này sẽ có thiết kế dạng mô-đun, được sản xuất sẵn với nhiều kích cỡ và tính năng khác nhau, bao gồm cả phiên bản ngói năng lượng mặt trời bán trong suốt và nhẹ.

Nhờ cấu hình linh hoạt, dây chuyền sản xuất thử nghiệm tại Trung tâm Module-TEC của Viện Fraunhofer ISE có thể chế tạo đa dạng nguyên mẫu và sản xuất loạt nhỏ theo định hướng công nghiệp.

Link gốc

Theo Vietnamnet