Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế và sự gia tăng nhu cầu sử dụng năng lượng trong công nghiệp và tiêu dùng, các nguồn năng lượng hóa thạch dự trữ như dầu mỏ, than ... đang dần dần cạn kiệt. Để giải quyết vấn đề đó, trong vài chục năm qua thế giới đã đầu tư rất nhiều tiền nhằm khai thác các nguồn năng lượng bền vững như pin mặt trời, phong điện, địa nhiệt điện ... Nằm trong xu thế ấy, các nhà khoa học của công ty IBM đã miệt mài làm việc trong phòng thí nghiệm để phát triển các loại pin mặt trời với hiệu suất cao. Mới đây nhất nhóm nghiên cứu vừa cho biết họ đã đạt được thành công lớn khi tạo ra các tấm panel từ các chất phổ biến trong tự nhiên với tỉ lệ ánh sáng được chuyển hoá thành điện năng lên tới 11,1%, cao hơn 10% so với kết quả gần nhất được ghi nhận trước đó.Trong những năm 1990, do hạn chế về mặt công nghệ nên hầu hết các loại pin mặt trời sử dụng silic có giá thành cao. Sau đó các nhà sản xuất chuyển sáng chế tạo loại pin CIGS, tức là chúng chứa các nguyên tố cơ bản: đồng (Copper), indi (Idium), gali (Galium) và selen (Selenium). Để tiếp tục giảm giá thành, người ta đã chế tạo các tấm panel mỏng hơn và phần nào giải quyết được vấn đề ngay cả khi nhu cầu sử dụng loại năng lượng sạch này ngày một tăng cao. Tuy nhiên, sau khi Trung Quốc sử dụng đất hiếm như một con bài chính trị - kinh tế và hạn chế xuất khẩu mặt hàng này vào năm ngoái, thì nguồn cung galium và idium trở nên khan hiếm dẫn tới việc tăng các chi phí đầu vào cho các hãng công nghiệp.
Khi đó các trung tâm nghiên cứu trên thế giới bắt đầu chú ý tới công nghệ CZTS nhằm tạo ra các tấm panel từ các nguyên tố phổ biến và dễ khai thác trong tự nhiên là đồng (Copper), kẽm (Zinc), thiếc (Tin) và selen (Selenium). Nhóm nghiên cứu của công ty IBM cũng hi vọng họ có thể phát triển một loại pin CZTS với hiệu năng cao để thay thế cho công nghệ CIGS trong vài năm tới. Tuy nhiên, thành công đã đến với họ sớm hơn nhiều so với mong đợi khi dự án hợp tác với các nhà sản xuất Nhật Bản là Tokyo Ohka Kogyo, DelSolar and Solar Frontier vừa chế tạo thành công hợp chất tạo pin có công thức Cu2ZnSn(S,Se)4 .Các thử nghiệm trên loại pin mới đem lại các kết quả rất ấn tượng khi hiệu suất quang điện của nó vào khoảng 20% nếu sử dụng nguồn sáng nhân tạo và 11,1% trong trường hợp chiếu ánh sáng mặt trời trực tiếp. Đây là những tỉ lệ chuyển hóa năng lượng cao nhất hiện nay đối với các tấm pin mặt trời không chứa đất hiếm, con số trên cũng đã tiến dần tới tỉ lệ 12% của mà pin CIGS đạt được..Do được chế tạo từ các vật liệu phổ biến nên giá thành các loại pin mà IBM phát triển sẽ rẻ hơn nhiều so với các loại pin truyền thống. Trong khi nếu sử dụng toàn bộ lượng đất hiếm dự trữ để tạo ra pin CIGS thì công suất lớn nhất mà toàn thế giới đạt được vào khoảng 100 Gigawatt/năm, ít hơn 15 lần so với thang Terawatt mà loại pin mới có thể sản sinh ra. Ở thời điểm hiện tại, các nhà nghiên cứu tin tưởng loại pin CZTS sẽ sớm phổ biến trong thời gian tới và mỗi năm nó sẽ đem lại cho thế giới 500 Gigawatt năng lượng sạch.
Nguồn: IBM Research News Blog
