Tin Khoa học Công nghệ quốc tế

CÁC NHÀ KHOA HỌC NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TĂNG NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO VỚI HIỆU SUẤT TĂNG 50% CỦA CÁC TẤM NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

07/12/2020 | 0

Các nhà nghiên cứu đang làm việc để tối đa hóa hiệu quả của tấm pin mặt trời cho biết việc xếp lớp các vật liệu tiên tiến trên silicon truyền thống là một con đường đầy hứa hẹn để tiết kiệm năng lượng hơn từ ánh sáng mặt trời. Một nghiên cứu mới cho thấy bằng cách sử dụng quy trình chế tạo được kiểm soát chính xác, các nhà nghiên cứu có thể sản xuất các tấm pin mặt trời nhiều lớp với tiềm năng hiệu quả hơn 1,5 lần so với tấm silicon truyền thống.

Lee, một giáo sư về kỹ thuật điện và máy tính và công ty liên kết Holonyak Micro và Nanotechnology Lab cho biết: “Các tấm pin mặt trời silicon đang được ưa chuộng vì chúng có giá cả phải chăng và có thể chuyển đổi hơn 20% ánh sáng mặt trời thành điện năng sử dụng được. Tuy nhiên, cũng giống như chip máy tính silicon, pin mặt trời silicon đang đạt đến giới hạn khả năng của chúng, vì vậy việc tìm ra cách để tăng hiệu quả là điều hấp dẫn đối với các nhà cung cấp và người tiêu dùng năng lượng”.

Nhóm của Lee đã làm việc để phủ lớp vật liệu bán dẫn lên silicon vì hai vật liệu bổ sung cho nhau. Cả hai vật liệu đều hấp thụ ánh sáng nhìn thấy một cách mạnh mẽ, nhưng gallium tạo ra ít nhiệt thải hơn. Ngược lại, silicon vượt trội trong việc chuyển đổi năng lượng từ phần hồng ngoại của quang phổ mặt trời vượt xa những gì mắt chúng ta có thể nhìn thấy, Lee nói.

Mặc dù gallium và các vật liệu bán dẫn khác hiệu quả và ổn định, chúng rất đắt tiền, vì vậy việc sản xuất các tấm hoàn toàn từ chúng là không hợp lý để sản xuất hàng loạt vào thời điểm này. Do đó, nhóm của Lee sử dụng silicon giá rẻ làm điểm khởi đầu cho nghiên cứu của mình.

Trong quá trình chế tạo, các khuyết tật vật liệu tìm thấy đường đi của chúng vào các lớp, đặc biệt là ở các mặt tiếp giáp giữa silic và gali arsenide phosphide, Lee nói. Các khuyết tật nhỏ hình thành bất cứ khi nào các vật liệu có cấu trúc nguyên tử khác nhau được xếp vào silicon, ảnh hưởng đến cả hiệu suất và độ tin cậy.

Lee cho biết những trở ngại vẫn còn trên con đường thương mại hóa, nhưng ông hy vọng rằng các nhà cung cấp năng lượng và người tiêu dùng sẽ thấy giá trị của việc sử dụng các vật liệu ổn định để đạt được hiệu suất tăng.

DPH.HTQT

Nguồn dịch và biên tập: https://scitechdaily.com/researchers-extract-more-energy-from-sunlight-could-boost-the-efficiency-of-solar-panels-by-50/