[In trang]
Công nghệ năng lượng mặt trời mới lập kỷ lục về chuyển đổi ánh sáng
Thứ ba, 02/08/2016
Mỗi một tuần mới, thế giới lại có thêm một thành tích mới trong lĩnh vực pin năng lượng mặt trời. Hiện nay, đứng đầu trong lĩnh vực này vẫn là pin mặt trời sử dụng silic kết tinh. Tuy nhiên, loại pin mặt trời màng mỏng hữu cơ đang dần theo kịp xu thế và có tiềm năng khá lớn nhờ vào tính linh hoạt và chi phí sản xuất thấp.

Mỗi một tuần mới, thế giới lại có thêm một thành tích mới trong lĩnh vực pin năng lượng mặt trời. Hiện nay, đứng đầu trong lĩnh vực này vẫn là pin mặt trời sử dụng silic kết tinh. Tuy nhiên, loại pin mặt trời màng mỏng hữu cơ đang dần theo kịp xu thế và có tiềm năng khá lớn nhờ vào tính linh hoạt và chi phí sản xuất thấp.

Các nhà nghiên cứu đang không ngừng tìm kiếm một loại pin năng lượng mặt trời hiệu quả hơn, có thể chuyển đổi hầu hết ánh sáng mặt trời thành điện năng, để công nghệ này không những có khả năng cạnh tranh cao, mà còn có thể thay thế được nhiên liệu hóa thạch trong tương lai. Một nhóm nghiên cứu tại Đại học New South Wales đã phát triển một loại pin năng lượng mặt trời mới giúp chúng ta tiến gần hơn tới mục tiêu đó.

Thông thường, khi ghi lại số đo hiệu suất của một loại pin mặt trời mới, người ta thường sử dụng ánh sáng hội tụ hoặc ánh sáng khuếch tán. Nhưng, nhóm nghiên cứu UNSW đã phá kỷ lục, khi họ sử dụng ánh sáng thẳng, không hội tụ cũng không khuếch tán, mà vẫn đạt được hiệu suất chuyển đổi là 34,5%. Trong khi đó, hiệu suất của các loại pin mặt trời trên thị trường hiện tại cũng chỉ được 20% là tối đa.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng một mô-đun cỡ nhỏ, có diện tích bề mặt 28 cm2, gồm bốn tầng, đặt trong một lăng kính có tác dụng tách chùm ánh sáng tới thành bốn dải phân biệt nhằm mở rộng tối đa ánh sáng đi đến. Loại pin này có một tấm silic đặt trên một mặt của lăng kính và một tế bào quang điện ba tầng đặt trên mặt còn lại. Mỗi tầng có nhiệm vụ lấy năng lượng từ ánh sáng mặt trời ở bước sóng hiệu quả nhất. Khi ánh sáng đi qua một tầng, phần ánh sáng chưa được sử dụng ở tầng này sẽ được đi qua tầng tiếp theo, và cứ thế tiếp tục.

Trước đó, nhóm nghiên cứu này đã thiết lập được một kỷ lục đối với công nghệ quang điện tập trung khi cũng sử dụng kỹ thuật tương tự như trên. Họ tăng hiệu suất bằng cách dùng gương để hội tụ ánh sáng, nhờ vậy đạt được hiệu suất chuyển đổi năng lượng là 40%. Nhưng lần này, họ nâng hiệu suất của chính bản thân tế bào quang điện chứ không dùng đến gương.

Về lý thuyết, hiệu suất chuyển đổi năng lượng tối đa đối với loại tế bào quang điện này là 53%, vì vậy ta có thể thấy rằng nghiên cứu đang tiến rất gần đến mức ấy. Các nhà nghiên cứu cho rằng khó có thể phổ biến loại pin năng lượng mặt trời này trên thị trường bởi vì chi phí sản xuất của chúng quá đắt đỏ. Thay vào đó, loại pin này nên được sử dụng trong những nhà máy điện mặt trời tập trung. 

Văn phòng CPSI