Các nhà nghiên cứu tại đại học Oxford vừa tạo ra được một loại vật liệu perovskite mới, hợp chất oxide kết hợp calcium và titanium, những hợp chất quen thuộc trong ngành sản xuất tấm pin hấp thụ năng lượng mặt trời. Tuy nhiên khác biệt ở đây, là kết cấu tinh thể perovskite được nghiên cứu ra có độ dày chỉ bằng 1% tiết diện sợi tóc con người, nhưng vẫn đủ sức chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành năng lượng điện vô cùng hiệu quả.
Với độ dày như thế này, loại vật liệu mới có thể dán lên nhiều bề mặt, chẳng hạn như nóc xe hơi, mặt lưng điện thoại, bức tường các tòa nhà, trang phục hay ba lô, biến những bề mặt này trở thành một tấm pin mặt trời.
Sử dụng kỹ thuật mới, các nhà khoa học đã thành công trong việc xếp chồng nhiều lớp vật liệu hấp thụ ánh sáng vào một miếng solar cell tạo năng lượng điện. Rồi kết hợp với đó là kỹ thuật giúp vật liệu hấp thụ dải sóng ánh sáng rộng hơn, tạo ra nhiều năng lượng hơn khi hấp thụ cùng lượng ánh sáng mặt trời. Loại vật liệu này sau đó được đem tới viện quốc gia về khoa học công nghệ cao cấp của Nhật Bản thử nghiệm, đạt tỷ lệ hiệu quả chuyển đổi năng lượng ở mức 27%. Tỷ lệ này ngang ngửa với những tấm pin mặt trời sử dụng vật liệu quang điện gốc silicon thương mại hiện nay.
Tiến sĩ Shuaifeng Hu, người dẫn đầu cuộc nghiên cứu ở đại học Oxford cho biết: “Chỉ trong vòng 5 năm thử nghiệm kỹ thuật xếp chồng vật liệu quang điện, chúng tôi đã tăng tỷ lệ chuyển đổi năng lượng từ 6 lên 27%, gần với giới hạn những vật liệu quang điện 1 lớp hiện nay đạt được. Chúng tôi tin rằng, trong tương lai, giải pháp này có thể giúp những thiết bị quang điện đạt được hiệu suất chuyển đổi cao hơn nhiều, vượt qua ngưỡng 45%.”
Như hình cover, tấm pin mặt trời nhỏ xíu trong tay tiến sĩ Hu, bên trong là lớp vật liệu quang điện nền perovskite mỏng gấp 150 lần độ dày của một tấm wafer silicon, dày đúng 1 micron. Vừa mỏng vừa dẻo, đồng nghĩa với việc pin mặt trời không chỉ còn là những tấm hấp thụ cồng kềnh và nặng nề như anh em thấy trên truyền hình hay ở những nhà máy điện mặt trời quy mô lớn nữa.
Với những tính chất như vậy, các nhà khoa học thuộc trường đại học Oxford đang nghĩ tới tương lai nơi mọi bề mặt đều có thể biến thành pin năng lượng mặt trời, khi chi phí sản xuất thương mại giảm đi.
Cùng lúc, một nhóm các nhà khoa học khác, dẫn đầu bởi giáo sư Henry Snaith, cũng từng thuộc đại học Oxford nhưng nay đã tách thành một doanh nghiệp riêng có tên Oxford PV cũng đang tạo ra những đột phá mới về ngành điện mặt trời. Những nghiên cứu của giáo sư Snaith cùng các cộng sự đã tạo ra những thành tựu mới về việc ứng dụng vật liệu perovskite cho những tấm pin năng lượng mặt trời. Họ vừa mở cửa dây chuyền sản xuất tấm pin mặt trời chất liệu perovskite trên nền silicon lớn nhất thế giới tại Đức.
Theo Techspot
Với độ dày như thế này, loại vật liệu mới có thể dán lên nhiều bề mặt, chẳng hạn như nóc xe hơi, mặt lưng điện thoại, bức tường các tòa nhà, trang phục hay ba lô, biến những bề mặt này trở thành một tấm pin mặt trời.
Sử dụng kỹ thuật mới, các nhà khoa học đã thành công trong việc xếp chồng nhiều lớp vật liệu hấp thụ ánh sáng vào một miếng solar cell tạo năng lượng điện. Rồi kết hợp với đó là kỹ thuật giúp vật liệu hấp thụ dải sóng ánh sáng rộng hơn, tạo ra nhiều năng lượng hơn khi hấp thụ cùng lượng ánh sáng mặt trời. Loại vật liệu này sau đó được đem tới viện quốc gia về khoa học công nghệ cao cấp của Nhật Bản thử nghiệm, đạt tỷ lệ hiệu quả chuyển đổi năng lượng ở mức 27%. Tỷ lệ này ngang ngửa với những tấm pin mặt trời sử dụng vật liệu quang điện gốc silicon thương mại hiện nay.
Tiến sĩ Shuaifeng Hu, người dẫn đầu cuộc nghiên cứu ở đại học Oxford cho biết: “Chỉ trong vòng 5 năm thử nghiệm kỹ thuật xếp chồng vật liệu quang điện, chúng tôi đã tăng tỷ lệ chuyển đổi năng lượng từ 6 lên 27%, gần với giới hạn những vật liệu quang điện 1 lớp hiện nay đạt được. Chúng tôi tin rằng, trong tương lai, giải pháp này có thể giúp những thiết bị quang điện đạt được hiệu suất chuyển đổi cao hơn nhiều, vượt qua ngưỡng 45%.”
Như hình cover, tấm pin mặt trời nhỏ xíu trong tay tiến sĩ Hu, bên trong là lớp vật liệu quang điện nền perovskite mỏng gấp 150 lần độ dày của một tấm wafer silicon, dày đúng 1 micron. Vừa mỏng vừa dẻo, đồng nghĩa với việc pin mặt trời không chỉ còn là những tấm hấp thụ cồng kềnh và nặng nề như anh em thấy trên truyền hình hay ở những nhà máy điện mặt trời quy mô lớn nữa.
Với những tính chất như vậy, các nhà khoa học thuộc trường đại học Oxford đang nghĩ tới tương lai nơi mọi bề mặt đều có thể biến thành pin năng lượng mặt trời, khi chi phí sản xuất thương mại giảm đi.
Cùng lúc, một nhóm các nhà khoa học khác, dẫn đầu bởi giáo sư Henry Snaith, cũng từng thuộc đại học Oxford nhưng nay đã tách thành một doanh nghiệp riêng có tên Oxford PV cũng đang tạo ra những đột phá mới về ngành điện mặt trời. Những nghiên cứu của giáo sư Snaith cùng các cộng sự đã tạo ra những thành tựu mới về việc ứng dụng vật liệu perovskite cho những tấm pin năng lượng mặt trời. Họ vừa mở cửa dây chuyền sản xuất tấm pin mặt trời chất liệu perovskite trên nền silicon lớn nhất thế giới tại Đức.
Theo Techspot
