Liên minh Chiến lược UbiQD và First Solar Thúc đẩy Ứng dụng Chấm Lượng Tử vào Tấm Pin Quang Điện Màng Mỏng

Năm 2025 đã đánh dấu một bước đột phá đáng kể trong lĩnh vực năng lượng mặt trời, tập trung vào việc tích hợp công nghệ nano chấm lượng tử (Quantum Dots – QD) vào các mô-đun quang điện quy mô công nghiệp. Tâm điểm của sự kiện này là việc thiết lập liên minh chiến lược giữa các bên tham gia thị trường chủ chốt. Cụ thể, vào tháng 7 năm 2025, UbiQD, công ty chuyên về công nghệ nano QD, đã ký một thỏa thuận độc quyền kéo dài nhiều năm với First Solar, nhà sản xuất mô-đun màng mỏng hàng đầu. Đây được xem là một sự kiện mang tính bước ngoặt của ngành, vì nó đại diện cho thỏa thuận cung cấp QD quy mô lớn đầu tiên bên ngoài lĩnh vực màn hình hiển thị.

Những tiến bộ công nghệ đạt được vào đầu năm 2025 đã tạo ra tốc độ cao cho quá trình thương mại hóa. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Điện lực Hoa Bắc đã trình diễn thành công các tế bào quang điện perovskite linh hoạt dựa trên chấm lượng tử với hiệu suất được ghi nhận là 18,3%, mức cao nhất từng được báo cáo cho loại thiết bị này. Song song đó, các nhà khoa học Hàn Quốc cũng đạt được kết quả tương đương, ghi nhận hiệu suất 18,1% đối với các mẫu tế bào quang điện QD của họ. Những thành tựu trong phòng thí nghiệm này đã khẳng định tiềm năng to lớn của QD trong việc tối ưu hóa khả năng hấp thụ ánh sáng và phản ứng quang phổ, yếu tố cực kỳ quan trọng để nâng cao hiệu suất tổng thể của hệ thống.

Sự hợp tác giữa UbiQD và First Solar, vốn bắt đầu từ các dự án phát triển chung vào năm 2023, hiện đang hướng tới việc triển khai công nghệ QD huỳnh quang đã được cấp bằng sáng chế vào các tấm pin quang điện màng mỏng hai mặt (bifacial) của First Solar. Công nghệ của UbiQD, có nguồn gốc từ các nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Los Alamos và Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), sử dụng các hợp chất đồng và indi không độc hại, thay thế cho cadmium truyền thống.

Việc tích hợp các chấm lượng tử này vào lớp bao bọc của tấm pin được kỳ vọng sẽ tăng gấp đôi hiệu suất chuyển đổi lượng tử hai mặt cho các bước sóng cụ thể. Điều này đặc biệt có lợi cho mặt sau của mô-đun hai mặt, vốn có nhiệm vụ thu nhận ánh sáng phản xạ từ môi trường xung quanh, từ đó tối đa hóa sản lượng điện năng.

Quan hệ đối tác này mang lại những hệ quả đáng kể về kinh tế và sản xuất. Thỏa thuận sẽ cho phép UbiQD tăng cường sản lượng hàng năm lên hơn 100 tấn mét, vượt qua nhu cầu toàn cầu hiện tại từ ngành công nghiệp màn hình. Sự phát triển này diễn ra sau khi UbiQD huy động thành công 20 triệu đô la trong vòng gọi vốn Series B vào tháng 4 năm 2025. Số vốn này được dùng để xây dựng một nhà máy sản xuất QD hiệu suất cao tại New Mexico.

Trong bối cảnh nhu cầu ngày càng tăng về các giải pháp bền vững từ các trung tâm dữ liệu, trí tuệ nhân tạo và lĩnh vực sản xuất, sự hợp tác này định vị các công ty Mỹ mở rộng khả năng cạnh tranh trong việc tạo ra năng lượng. Tiến sĩ Hunter McDaniel, người sáng lập và Giám đốc điều hành của UbiQD, nhấn mạnh rằng quan hệ đối tác này chứng minh khả năng của đổi mới và sản xuất Mỹ trong việc cung cấp các đặc tính khác biệt khi những đột phá về hiệu suất vật liệu trở nên thiết yếu. Dự kiến, First Solar sẽ bắt đầu triển khai thương mại các tấm pin tích hợp QD vào cuối năm 2026, đây là mốc thời gian cụ thể cho việc chuyển đổi từ kỷ lục phòng thí nghiệm sang ứng dụng quy mô lớn.

Thị trường chấm lượng tử, được định giá 8,44 tỷ đô la Mỹ vào năm 2024, được dự báo sẽ tăng trưởng với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) khoảng 18,00% cho đến năm 2033, phản ánh niềm tin ngày càng tăng vào khả năng mở rộng và hiệu quả kinh tế của công nghệ. Song song đó, các vấn đề về độ ổn định cũng đang được giải quyết: các nghiên cứu gần đây về tế bào perovskite QD được sử dụng làm lớp vận chuyển điện tử đã cho thấy sự cải thiện về độ ổn định, đạt hiệu suất lên tới 25,7% vào năm 2023, củng cố vị thế của QD như một vật liệu tiềm năng cho năng lượng mặt trời, có khả năng mang lại hiệu suất cao hơn so với các đối thủ silicon truyền thống.