Nghiên Cứu Mới: Hiệu Suất Pin Quang Điện Ngày Càng Tăng

Theo thông tin từ báo Science Daily, viện nghiên cứu khoa học Helmholtz-Zentrum Berlin (Đức) gần đây đã công bố thành tựu mới trong nghiên cứu phát triển hiệu suất pin mặt trời với tế bào quang điện màng mỏng song song CIGS-perovskite cho hiệu suất lên tới 25,16%.

Loại pin mặt trời mới này kết hợp hai chất bán dẫn là CIGS và perovskite, mục đích chính là chuyển đổi các phần khác nhau của quang phổ ánh sáng thành điện năng.

Các perovskite kim loại halogen chủ yếu sử dụng các phần nhìn thấy được của quang phổ (ánh sáng khả kiến) còn các hợp kim của CIGS (bao gồm: đồng, indium, galium và selen) chuyển đổi một phần ánh sáng hồng ngoại – mắt thường không thể nhìn thấy.

Các tế bào CIGS có thể lắng đọng dưới dạng màng mỏng với tổng độ dày chỉ khoảng 3-4 micro meter, trong đó các lớp perovskite thậm chí còn mỏng hơn rất nhiều (chỉ 0,5 micromet).

Như vậy, pin mặt trời song song mới làm từ CIGS và Perovskite có độ dày chỉ dưới 5 micromet trong khi cho hiệu suất chuyển đổi lên tới 25,16%. (Giá trị này đã được Viện nghiên cứu Hệ thống Năng lượng Mặt trời Fraunhofer (ISE) của Đức nghiên cứu chứng nhận)

Trước đó, theo thông tin tại Hội nghị triển lãm Quang điện châu Âu (The EU PVSEC 2019) tại Marseille hồi tháng 9 năm 2019, HZB cũng đã giới thiệu pin mặt trời song song Perovskite CIGS có kích thước 1cm² với hiệu suất chuyển đổi đạt 23,26%, tăng ấn tượng với kết quả 21,7% mà HZB đạt được vào tháng 2 cùng năm.

Cũng theo giải thích của Tiến sĩ Christian Kaufmann(đến từ HZB): để đạt được sự cải tiến ấn tượng về hiệu suất như trên là do đã kết nối trực tiếp tế bào bên dưới CIGS với tế bào bên trên Perovskite để tế bào song song chỉ có hai tiếp điểm điện, nâng cao khả năng sản sinh điện.

Họ cũng cho thêm các phân tử đặc biệt SAM vào chất bán dẫn CIGS để tạo thành một lớp đơn phân tử có khả năng tự tái tổ chức, chính điều đó làm tăng khả năng tiếp xúc giữa Perovskite và CIGS.

Các nhà nghiên cứu tại Bỉ (Thuộc viện nghiên cứu IMEC) cũng đã tuyên bố đạt được kết quả hiệu suất 24,6% với pin mặt trời perovskite – CIGS và đang hướng tới mục tiêu vượt qua mốc hiệu suất 30%.

Như vậy, ta thấy rằng với công nghệ mới, sự kết hợp của Perovskite và CIGS không chỉ cho kết quả ấn tượng về hiệu suất chuyển đổi mà còn có ưu điểm về trọng lượng và khả năng chiếu phóng xạ.

Hơn nữa, các nhà nghiên cứu solar cho biết có thể ứng dụng pin mặt trời song song perovskite – CIGS trong công nghiệp vệ tinh không gian, mở tra một bước tiến mới.

Do đặc trưng các tế bào quang điện song song được làm bằng CIGS và perovskite đại diện cho một loại riêng biệt, Phòng thí nghiệm Năng lượng tái tạo Quốc gia Hoa Kỳ (NREL) đã tạo ra một nhánh mới trên biểu đồ NREL cho nó.

Biểu đồ NREL này cho thấy sự phát triển về hiệu quả của hầu hết các loại pin quang điện kể từ năm 1976.

Các hợp chất Perovskite chỉ mới được đưa vào từ năm 2013 nhưng hiệu quả của lớp vật liệu này đã tăng mạnh hơn bất kỳ vật liệu nào khác. Đây hứa hẹn sẽ là công nghệ đột phá trong thời gian tới.

0/5 (0 Reviews)

Bình luận

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

Scroll to Top