Xếp chồng các tế bào quang điện giúp giảm giá thành năng lượng mặt trời
Một giả thuyết đặt ra khi chồng các tế bào quang điện lên nhau, sẽ có thể chuyển hóa ánh sáng mặt trời thành điện nhiều hơn.
Khi nhà khoa học nói về pin năng lượng mặt trời (NLMT) tương lai, họ đề cập đến vật liệu mới và hiện tượng vật lý xảy ra. Nói đơn giản hơn, khi chồng các vật liệu bán dẫn khác nhau, có thể thu thập nhiều ánh sáng hơn. Và đó là một kỹ thuật mới có thể sớm được ứng dụng.
Semprius, trụ sở tại Durham, Bắc Carolina, cho biết rằng họ có thể sản xuất năng lượng rất hiệu quả từ việc xếp chồng các tế bào quang điện cho kết quả vừa nhanh vừa rẻ, mở ra khả năng tăng hiệu suất đến 50%. (thông thường các tế bào quang điện chỉ có thể chuyển hóa ít nhất 25% năng lượng từ ánh nắng thành điện)
Semprius đã đưa ra ba kết quả chính: một là chi phí thấp, hai là cách nhanh chóng kết nối các pin NLMT, ba là phát minh một loại keo để kết dính các bộ pin với nhau. Về thiết kế, Semprius dùng những tế bào quang điện bé xíu kích thước chỉ vài milimet. Điều đó giúp giảm chi phí làm mát và nâng cao hiệu quả.
Dùng cách thông thường để xếp chồng các bán dẫn lên nhau tạo thành nhiều lớp trên bề mặt mỗi bán dẫn. Nhưng không phải tất cả các bán dẫn có thể liên kết với nhau bằng cách này bởi vì cấu trúc tinh thể không cho phép. Semprius phát triển chất bán dẫn theo cách thông thường nhưng xếp chồng bằng nhiều cách khác nhau, dẫn đến kết quả tấm NLMT có thể chuyển hóa nhiều năng lượng hơn từ ánh nắng mặt trời. Có hai phiên bản sản phẩm trong năm nay, sản phẩm thứ nhất mang lại hiệu suất 43,9% và sản phẩm thứ hai sử dụng vật liệu nhẹ mang lại hiệu suất 44,1%.
“Ngoài khả năng lắp ráp nhanh chóng và chính xác, phương pháp này cũng làm cho các tấp NLMT đắt tiền này có thể tái sử dụng. Công ty hy họng sẽ xếp chồng được 5-6 bán dẫn để tạo hiệu suất hơn 50%”, Scott – phó chủ tịch kỹ thuật Semprius cho biết. Ông hy vọng nghiên cứu sẽ thành công trong 3-5 năm tới.
Sarah Kurtz – trưởng nhóm nghiên cứu tại Viện NLMT Quốc gia Mỹ, cho biết pin sẽ rẻ hơn các loại pin thông thường, chỉ khi chúng được sản xuất ở quy mô lớn.
“Ở góc độ kinh tế, loại pin mới này có thể cải thiện nền kinh tế NLMT. Mức 80 đến 100MW điện một năm có thể sản xuất được thì 1 bộ pin hiệu quả 50%, sẽ làm giảm ít nhất 5% giá thành trên mỗi kW điện”, Burroughs nói. Cơ quan quản lý thông tin năng lượng Mỹ (EIA) ước tính các nhà máy điện khí đốt tự nhiên mới sẽ sản xuất 64 cents/ kW điện.
(Theo Technology Review)
