Startup Ý ra mắt nguyên mẫu hệ thống điện mặt trời hai lớp dành cho các ứng dụng có không gian hạn chế

Ngày: 02/10/2026.

Một nhóm nghiên cứu từ Đại học Mediterranea di Reggio Calabria (Ý) và công ty khởi nghiệp AMPS Srl của Ý đã phát triển một hệ thống điện mặt trời (PV) hai tầng có tiềm năng ứng dụng trong các dự án quy mô tiện ích và nông nghiệp kết hợp điện mặt trời (agrivoltaic).

“Hệ thống xếp chồng hai tầng mô-đun quang điện và quản lý động hướng quay của chúng nhằm tăng sản lượng điện thu được trên cùng một diện tích bề mặt,” tác giả liên hệ kiêm nhà sáng lập AMPS, ông Cosimo Borrello, chia sẻ với pv magazine. “Tiềm năng bổ sung nằm ở việc tối ưu hồ sơ sản lượng hằng ngày: việc điều phối quản lý hai tầng có thể tạo ra đường cong công suất đầu ra rộng hơn, với lượng điện sinh ra ít tập trung vào khung giờ đỉnh giữa trưa, thậm chí so với cả các hệ thống bám mặt trời một trục thông thường.”

“Chúng tôi đã xây dựng một nguyên mẫu theo tỷ lệ thu nhỏ, và các kết quả thực nghiệm ban đầu chứng minh khả năng thu nhận bức xạ mặt trời cao hơn so với cấu hình lưỡng diện một tầng cố định có cùng diện tích chiếm đất,” ông Borrello bổ sung. “Hiện chúng tôi hướng tới việc phát triển một nhà máy thí điểm sử dụng mô-đun thương mại nhằm đánh giá sâu hơn hiệu suất và tính khả thi thực tiễn của hệ thống.”

Các nhà nghiên cứu đã phát triển nguyên mẫu này nhằm kiểm chứng khái niệm PV hai tầng trong điều kiện vận hành ngoài trời. Hệ thống gồm hai tầng PV xếp chồng theo phương thẳng đứng, mỗi tầng được trang bị cơ cấu bám mặt trời một trục độc lập. Chuyển động quay được điều phối cho phép các bề mặt chồng lên nhau thu nhận bức xạ mặt trời trực tiếp, tán xạ và phản xạ, đồng thời hạn chế tình trạng che bóng lẫn nhau.

Theo nhóm nghiên cứu, phương pháp này khác với các cấu hình PV 3D tĩnh ở chỗ hướng mô-đun có thể được điều chỉnh khi điều kiện ánh sáng mặt trời thay đổi trong suốt ngày.

Nguyên mẫu được lắp đặt tại Reggio Calabria, phía nam nước Ý, chiếm cùng diện tích đất như một hệ thống một tầng tương đương nhưng cung cấp gấp đôi bề mặt PV hoạt động. Hệ thống tích hợp 12 mô-đun mini lưỡng diện TOPCon được thiết kế riêng, với sáu mô-đun ở mỗi tầng. Các mô-đun này được thiết kế đặc biệt để tách biệt hành vi của các bề mặt PV chồng nhau khỏi các ràng buộc liên quan đến kiến trúc điện của mô-đun thông thường.

Mỗi mô-đun có thể được giám sát và quay độc lập. Hai tầng được tách biệt theo phương thẳng đứng một khoảng 25 cm — cấu hình được chọn chủ ý nhằm tạo điều kiện che bóng lẫn nhau nghiêm trọng cho các phép thử nghiệm. Một hệ thống điều khiển tự động và thu thập dữ liệu đồng bộ hóa việc quay mô-đun, đo dòng điện và thu thập dữ liệu từ xa.

Các nhà nghiên cứu đã đối chiếu nguyên mẫu với một hệ thống một tầng cố định liền kề sử dụng các mô-đun giống hệt nhau và cùng diện tích chiếm đất, hướng và độ nghiêng, với cả hai hệ thống vận hành đồng thời trong cùng điều kiện môi trường.

Mỗi mô-đun nhỏ quay từ 0 độ (tương ứng hướng đông), qua 90 độ (mặt trước hướng thẳng lên) đến 180 độ (tương ứng hướng tây). Các nhà nghiên cứu khảo sát ba chế độ vận hành nhằm tạo ra các phương án cân bằng khác nhau giữa hiệu suất và tính khả thi thực tế.

Ở chế độ 1, lớp dưới cố định trong khi lớp trên bám theo mặt trời. Ở chế độ 2, lớp trên cố định còn lớp dưới bám theo. Ở chế độ 3, cả hai lớp cố định theo hai hướng vuông góc nhau.

Đo đạc ngoài trời được thực hiện từ 9:00 đến 17:00, dòng ngắn mạch được ghi mỗi 30 giây. Hiệu suất được đánh giá bằng cách so sánh dòng ngắn mạch tích lũy của một cặp mô-đun hai lớp điển hình ở vị trí trung tâm với hệ tham chiếu một lớp vận hành đồng thời trên cùng diện tích chiếm đất.

Theo nhóm nghiên cứu, các thử nghiệm thực địa trong điều kiện trời quang cho thấy cấu hình hai lớp có thể tăng lượng bức xạ mặt trời thu được trên mỗi đơn vị diện tích đất chiếm dụng.

Chế độ 1 đạt mức tăng dòng ngắn mạch khoảng 27% so với hệ tham chiếu một lớp hai mặt và 42% so với hệ một mặt. Chế độ 2 tăng khoảng 21% so với hệ hai mặt. Chế độ 3 đạt khoảng 14% so với hệ hai mặt và 28% so với hệ một mặt.

"Mức tăng quan sát được đến từ việc hai bề mặt PV hoạt động xếp chồng cùng chặn bắt bức xạ mặt trời", nhóm nghiên cứu giải thích. "Lớp trên thu bức xạ trực tiếp và khuếch tán tùy góc xoay, trong khi lớp dưới đón phần bức xạ không bị lớp trên chắn. Điều khiển động góc lớp trên điều biến cân bằng này, tạo tổng công suất vượt hệ một lớp cố định chiếm cùng diện tích. Đặc tính hai mặt của mô-đun càng góp phần, nhất là lớp dưới nhờ bức xạ phản chiếu từ mặt đất và mặt dưới mô-đun lớp trên."

Nhóm nghiên cứu cho biết kiến trúc này về cơ bản không phụ thuộc công nghệ chuyển đổi PV được dùng, nghĩa là thiết kế cơ khí và chiến lược bám theo có thể thích ứng với công nghệ mới nổi như pin perovskite và pin tandem.

Hướng tới tương lai, AMPS dự định kiểm chứng hệ thống trong phổ điều kiện vận hành và khí tượng rộng hơn, đồng thời nghiên cứu cấu hình cả hai lớp đều được điều khiển động, nhằm tiếp tục tăng năng lượng thu được trên mỗi đơn vị diện tích đất.

Công tác phát triển tiếp theo cũng tập trung vào ứng dụng quy mô tiện ích và agrivoltaic, thiết kế plug-and-play nhỏ gọn, kiến trúc mô-đun tối ưu cùng chiến lược dựa trí tuệ nhân tạo cho việc bám theo và quản lý bóng che lẫn nhau.

Các nhà nghiên cứu cũng lên kế hoạch dự án thí điểm quy mô công nghiệp và thử nghiệm dài hạn hơn để phục vụ đánh giá kỹ thuật – kinh tế toàn diện, bao gồm sự cân bằng giữa khoản đầu tư thêm cho bề mặt PV hoạt động thứ hai và lợi ích tiềm năng về sản lượng điện cùng hiệu quả sử dụng đất.

Hệ thống được mô tả trong nghiên cứu "Experimental validation of a dynamic double-layer photovoltaic" đăng trên tạp chí Renewable Energy.

Nguồn: https://www.pv-magazine.com/2026/10/02/italian-startup-unveils-double-layer-pv-system-prototype-for-space-constrained-applications/ — PV Magazine (bản dịch tiếng Việt).

Xem tiếp

• Đan Mạch phê duyệt mô hình ưu tiên kết nối lưới điện mới
• Giá điện theo giờ mở lại bài toán kinh tế điện mặt trời và lưu trữ hộ gia đình
• NLTT Việt Nam tuần 39/2026: EVNNPC làm chủ công nghệ BESS, tuabin lớn nhất Đông Nam Á dựng tại Vĩnh Long
• Solar United Neighbors tổ chức thêm một chương trình mua hàng theo nhóm tại Denver
• NLTT Việt Nam tuần 38/2026: cảnh báo thiếu điện đến 2030 và làn sóng duyệt dự án mới