Các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Năng lượng tái tạo Quốc gia (NREL) đã chế tạo được pin mặt trời với hiệu suất gần 50%. Pin mặt trời sáu-điểm nối hiện giữ kỷ lục thế giới về hiệu suất chuyển đổi năng lượng mặt trời cao nhất ở mức 47,1%, được đo dưới ánh sáng tập trung. Một biến thể của cùng một ô cũng lập kỷ lục về hiệu suất dưới một-ánh sáng mặt trời ở mức 39,2%.
John Geisz, nhà khoa học chính của Nhóm quang điện tinh thể hiệu suất cao tại NREL và là tác giả chính của bài báo mới về tế bào lập kỷ lục, cho biết: "Thiết bị này thực sự chứng minh tiềm năng phi thường của pin mặt trời đa chức năng".
Bài báo "Sáu pin mặt trời-ngã ba III{1}}V với hiệu suất chuyển đổi 47,1% dưới nồng độ 143 mặt trời" xuất hiện trên tạp chí Năng lượng tự nhiên. Đồng tác giả của Geisz là các nhà khoa học NREL Ryan France, Kevin Schulte, Myles Steiner, Andrew Norman, Harvey Guthrey, Matthew Young, Tao Song và Thomas Moriarty.
Để chế tạo thiết bị này, các nhà nghiên cứu NREL đã dựa vào vật liệu III{0}}V -- được gọi như vậy-vì vị trí của chúng trong bảng tuần hoàn -- có nhiều đặc tính hấp thụ ánh sáng. Mỗi trong số sáu điểm nối của tế bào (các lớp quang hoạt) được thiết kế đặc biệt để thu ánh sáng từ một phần cụ thể của quang phổ mặt trời. Thiết bị này chứa tổng cộng khoảng 140 lớp vật liệu III-V khác nhau để hỗ trợ hoạt động của các mối nối này nhưng lại hẹp hơn ba lần so với sợi tóc người. Do tính chất hiệu quả cao và chi phí liên quan đến việc chế tạo chúng, pin mặt trời III-V thường được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các vệ tinh, điều này đánh giá cao hiệu suất chưa từng có của III-V.
Tuy nhiên, trên Trái đất, pin mặt trời sáu-tiếp giáp rất-rất phù hợp để sử dụng trong quang điện tập trung, Ryan France, đồng-tác giả và nhà khoa học trong Nhóm đa tiếp nối III-V tại NREL cho biết.
Ông nói: "Một cách để giảm chi phí là giảm diện tích cần thiết và bạn có thể làm điều đó bằng cách sử dụng gương để thu ánh sáng và tập trung ánh sáng xuống một điểm. Sau đó, bạn có thể tiết kiệm được một phần trăm hoặc thậm chí một phần nghìn vật liệu so với tế bào silicon tấm phẳng. Bạn sử dụng ít vật liệu bán dẫn hơn rất nhiều khi tập trung ánh sáng. Một lợi thế nữa là hiệu quả tăng lên khi bạn tập trung ánh sáng."
Pháp mô tả tiềm năng pin mặt trời vượt quá hiệu suất 50% là "thực sự rất có thể đạt được" nhưng hiệu suất 100% không thể đạt được do các giới hạn cơ bản do nhiệt động lực học áp đặt.
Geisz cho biết hiện nay rào cản nghiên cứu chính để đạt được hiệu suất 50% là giảm các rào cản điện trở bên trong tế bào vốn cản trở dòng điện. Đồng thời, ông lưu ý rằng NREL cũng tham gia rất nhiều vào việc giảm chi phí của pin mặt trời III{2}}V, tạo ra thị trường mới cho các thiết bị hiệu quả cao này.
Tin tức từ: Khoa học hàng ngày
Đăng lại bởi: Công ty quản lý Capita ITG hạt nhân Trung Quốc
Liên hệ với chúng tôi: 86+ 13325354424 /Linll@xmcnitg.com
