19 Jan PIN MẶT TRỜI MỚI PHÁ KỶ LỤC VỀ HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG
Bạn có biết rằng hiệu suất của pin mặt trời đã được cải thiện đáng kể trong những năm gần đây? Công nghệ pin mặt trời song song đã đạt kỷ lục hiệu suất gần 33%. Đây là một kỷ lục mới cho pin mặt trời perovskite, một loại pin mặt trời mới có tiềm năng hiệu suất cao hơn đáng kể so với pin mặt trời silicon truyền thống.
PIN MẶT TRỜI PEROVSKITE LÀ GÌ?
Pin mặt trời perovskite là một loại pin mặt trời mới có tiềm năng trở thành lựa chọn thay thế hiệu quả và giá cả phải chăng cho pin mặt trời silicon hiện tại. Perovskite có thể hấp thụ ánh sáng hiệu quả hơn silicon, giúp tạo ra nhiều điện hơn từ cùng một lượng ánh sáng mặt trời. Ngoài ra, perovskite có thể được sản xuất với chi phí thấp hơn silicon. (Tế bào quang điện perovskite đảo ngược cho hiệu suất cao và tuổi thọ dài. (Ảnh: Clean Technica).)
Perovskite là một loại vật liệu mới có thể được sử dụng để tạo ra các pin mặt trời perovskite, loại pin quang điện thế hệ thứ 3 có tiềm năng hiệu quả hơn và rẻ hơn so với pin mặt trời silicon hiện tại.
Perovskite được nghiên cứu lần đầu tiên vào năm 2006, và hiệu suất của chúng đã tăng nhanh chóng trong những năm gần đây. Chỉ trong vòng 5 năm, hiệu suất của pin mặt trời perovskite đã tăng từ dưới 4% lên hơn 20%. Vào năm 2023, hiệu suất của pin mặt trời perovskite đã đạt gần 33%.
Perovskite có một số ưu điểm so với pin mặt trời silicon, bao gồm:
- Hệ số hấp thụ cao hơn, cho phép chúng hấp thụ nhiều ánh sáng mặt trời hơn từ cùng một diện tích.
- Vận chuyển tách sóng mang dài, cho phép các điện tử và lỗ trống di chuyển xa hơn mà không bị mất năng lượng.
- Khoảng cách lớn hơn giữa các điện tử và lỗ trống, giúp ngăn chặn sự tái hợp của chúng.
Do những ưu điểm này, pin mặt trời perovskite có tiềm năng thay thế các tấm pin mặt trời c-Si truyền thống và thậm chí là hầu hết các loại quang điện màng mỏng.
Tuy nhiên, pin mặt trời perovskite vẫn đang trong giai đoạn phát triển và cần phải vượt qua một số thách thức trước khi có thể được sản xuất hàng loạt. Những thách thức này bao gồm:
- Độ ổn định lâu dài
- Độ bền
- Chi phí sản xuất
- Việc quản lý pin mặt trời c-Si truyền thống thải bỏ sau khi hiệu suất không đạt nhu cầu cũng người sử dụng
CÔNG NGHỆ PIN MẶT TRỜI SONG SONG
Công nghệ pin mặt trời song song, một tiến bộ mới trong lĩnh vực nghiên cứu năng lượng, có thể chuyển đổi một phần ba năng lượng ánh sáng mặt trời nó thu được thành năng lượng điện, đây là một hiệu suất kỷ lục trong các loại pin mặt trời.
Bí mật đằng sau công nghệ này đã được giáo sư Steve Albrecht tại Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) tiết lộ trong một nghiên cứu đã xuất bản trên tạp chí Science.
Albrecht và nhóm của ông đã cải tiến và biến đổi bề mặt phức tạp của hợp chất perovskite bằng cách sử dụng phân tử piperazinium iodide mới. Điều này ngăn chặn phần lớn sự tái hợp điện tích và giảm đáng kể tổn thất liên quan trên pin mặt trời.
Bằng cách sử dụng các kỹ thuật đo lường đặc biệt, các nhà nghiên cứu có thể phân tích chi tiết các quy trình cơ bản tại các giao diện và trong các lớp riêng lẻ của tế bào song song, sau đó tối ưu hóa chúng hơn nữa. Các bước phát triển này được kết hợp với những điều chỉnh sâu hơn đối với điện cực trên pin mặt trời song song.
Công nghệ này, với sự kết hợp của silicon và perovskite, đã phá vỡ giới hạn với khả năng chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành năng lượng điện, đánh dấu một bước tiến quan trọng, mở ra tiềm năng chi phí thấp. Các nhà khoa học từ các phòng thí nghiệm khác nhau cũng đã tham gia nghiên cứu và phát triển công nghệ này.
Đồng chủ nhiệm dự án, giáo sư Steve Albrecht, cho biết: “Chúng tôi rất vui mừng về những tiến bộ lớn này trong lĩnh vực khoa học. Công nghệ này có thể đóng góp quan trọng trong việc cung cấp năng lượng bền vững và chống biến đổi khí hậu”.
Công nghệ pin mặt trời song song đã đạt kỷ lục hiệu suất gần 33%, vượt qua kết quả trước đó từ trung tâm nghiên cứu KAUST từ Các tiểu vương quốc Ả Rập thống nhất. Chuyên gia từ nhiều viện nghiên cứu trên thế giới đã cùng nhau làm việc để tối ưu hóa hiệu suất và cải thiện quang điện.