Chìa khóa sản xuất pin năng lượng mặt trời hiệu quả hơn

Tin hoạt động

07/12/2016

Nhóm nghiên cứu, dẫn đầu bởi Xiaoyang Zhu, một giáo sư hóa học tại Đại học Columbia, tập trung vào loại tế bào NLMT mới được gọi là HOIPs.

Zhu chia sẻ "Nhu cầu về năng lượng tái tạo đã thúc đẩy nghiên cứu sâu rộng vào các công nghệ pin mặt trời có thể cạnh tranh về kinh tế so với đốt nhiên liệu hóa thạch. Trong số các vật liệu được khai thác cho các tế bào NLMT thế hệ tiếp theo, HOIPs nổi lên như một siêu sao”.

Các tế bào NLMT biến ánh sáng mặt trời thành điện năng và còn được gọi là các tế bào quang điện, các chất bán dẫn thường xuyên nhất được thực hiện từ lớp mỏng silicon truyền năng lượng qua cấu trúc của nó, biến nó thành DC hiện tại. Những tấm NLMT bằng silicon hiện đang thống trị thị trường tấm pin NLMT phải có độ tinh khiết 99,999% và có tiếng là mong manh và chi phí sản xuất đắt đỏ.

Năm 2009, các nhà khoa học Nhật Bản đã chứng minh có thể xây dựng các tế bào năng lượng mặt trời từ HOIPs, các tế bào này có thể thu năng lượng từ ánh sáng mặt trời, ngay cả khi các tinh thể có khuyết điểm. HOIPs có thể được sản xuất trên quy mô lớn và chi phí thấp. Trong bảy năm qua, các nhà khoa học đã tìm cách nâng cao hiệu quả HOIPs có thể chuyển đổi năng lượng mặt trời thành điện năng, lên 22% từ 4%.

Các nhà lý thuyết từ lâu đã chứng minh rằng hiệu quả tối đa của tế bào năng lượng mặt trời làm từ silicon là 33% (tỷ lệ phần trăm của năng lượng ánh sáng mặt trời có thể được chuyển đổi thành điện năng). Nhóm nghiên cứu Columbia phát hiện ra rằng tỷ lệ thất thoát năng lượng bị chậm lại hơn ba bậc của cường độ trong HOIPs - làm cho nó có thể cho thu hoạch năng lượng điện tử dư thừa để tăng hiệu quả của các tế bào năng lượng mặt trời.

Sau khi chứng minh điều này, nhóm nghiên cứu chuyển sang câu hỏi tiếp theo: điều gì làm cho cấu trúc phân tử của HOIPs có tính chất độc đáo? Làm thế nào để electron tránh các khuyết tật? Họ phát hiện ra cơ chế tương tự làm chậm sự làm lạnh của năng lượng electron cũng bảo vệ các electron tránh đâm vào các khuyết tật. Sự "bảo vệ này" làm cho HOIPs nhắm mắt làm ngơ để các khiếm khuyết phổ biến trong vật liệu được phát triển từ ở nhiệt độ phòng và quá trình xử lý dung dịch, do đó cho phép một chất liệu hoàn hảo hoạt động như một chất bán dẫn hoàn hảo.

Văn phòng CPSI

Theo Sciencedaily