Với hiệu suất chuyển hóa năng lượng là 34,5% mà không cần bộ tập trung, hệ thống tế bào năng lượng Mặt Trời phát triển bởi các kỹ sư Úc đã vượt qua mức hiệu suất 24% của tấm pin 800 cm2 phát triển bởi một công Mỹ, xác lập nên kỷ lục mới về hiệu suất chuyển hóa năng lượng Mặt Trời, hứa hẹn giúp tạo nên những tấm pin nhỏ, thu được nhiều điện và có giá thành rẻ hơn.
"Kết quả đầy hứa hẹn này cho thấy sẽ còn có nhiều bước tiến mới trong quá trình nghiên cứu các tế bào năng lượng Mặt Trời, giúp nó ngày càng hiệu quả hơn. Việc trích xuất được lượng lớn năng lượng từ mỗi tia nắng là cực kỳ quan trọng trong việc giảm chi phí sản xuất điện từ năng lượng Mặt Trời, không đòi hỏi quá nhiều đầu tư và khả năng hồi vốn cũng nhanh hơn." Mark Keevers, một thành viên của nhóm nghiên cứu tại Đại học New South Wales (UNSW), Úc cho hay.
Được biết hồi năm 2014, chính nhóm nghiên cứu nói trên tại UNSW đã xác lập kỷ lục thế giới về chuyển hóa năng lượng Mặt Trời bằng việc sử dụng những chiếc gương để tập trung ánh sáng Mặt TRời và đạt được hiệu suất 40%. Tuy nhiên, kỷ lục mới lần này mặc dù chỉ đạt hiệu suất 34,5% nhưng ấn tượng hơn bởi nó không cần sử dụng bất cứ bộ tập trung nào và thậm chí chính các nhà nghiên cứu cũng không ngờ là sẽ đạt được thành tựu này trong nhiều thập kỷ.
Một thành viên khác của nhóm nghiên cứu là Martin Green cho biết: "Một nghiên cứu gần đây bởi Agora Energiewende, Đức đã đặt ra mục tiêu hiệu suất 3% vào năm 2050 với hệ thống không sử dụng bộ tập trung và dự kiến sẽ trở thành mô hình chung cho việc áp dụng hệ thống năng lượng Mặt Trời dân dụng. Nên thành tựu lần này đánh dấu bước chuyển mình vượt bậc của công nghệ mà chưa có chuyên gia nào dự đoán được."
Để làm được điều đó, tế bào nhiên liệu mới chỉ có diện tích 28 cm2 và hoạt động bằng cách tách ánh nắng chiếu tới thành 4 dải. Ánh sáng ở dải cận hồng ngoại sẽ được phản xạ ngược trở lại tế bào năng lượng Mặt Trời. 3 dải ánh sáng còn lại sẽ đi thẳng và phân thành 3 lớp và lần lượt đi tới 3 loại tế bào năng lượng mới được làm từ indium-gallium-phosphide; indium-gallium-arsenide và germanium. Ánh sáng mặt trời đi qua từng lớp và năng lượng sẽ được trích xuất ra một cách hiệu quả ở từng bước sóng khác nhau để tận dụng tối đa.
Mặc dù kết quả lần này là cực kỳ hứa hẹn nhưng cũng đừng quá hy vọng chúng ta sẽ sớm có được sản phẩm thương mại hóa. Nguyên nhân là do hệ thống thu năng lượng mới có giá thành rất cao, đồng thời khó bảo trì hơn rất nhiều so với các tế bào năng lượng nối đơn trước giờ. Sắp tới, bên cạnh khắc phục những nhược điểm này thì nhóm nghiên cứu còn muốn chế tạo ra những tấm thu năng lượng lớn hơn, cụ thể là đạt diện tích 800 cm2 như kỷ lục trước đây.
"Kết quả đầy hứa hẹn này cho thấy sẽ còn có nhiều bước tiến mới trong quá trình nghiên cứu các tế bào năng lượng Mặt Trời, giúp nó ngày càng hiệu quả hơn. Việc trích xuất được lượng lớn năng lượng từ mỗi tia nắng là cực kỳ quan trọng trong việc giảm chi phí sản xuất điện từ năng lượng Mặt Trời, không đòi hỏi quá nhiều đầu tư và khả năng hồi vốn cũng nhanh hơn." Mark Keevers, một thành viên của nhóm nghiên cứu tại Đại học New South Wales (UNSW), Úc cho hay.
Được biết hồi năm 2014, chính nhóm nghiên cứu nói trên tại UNSW đã xác lập kỷ lục thế giới về chuyển hóa năng lượng Mặt Trời bằng việc sử dụng những chiếc gương để tập trung ánh sáng Mặt TRời và đạt được hiệu suất 40%. Tuy nhiên, kỷ lục mới lần này mặc dù chỉ đạt hiệu suất 34,5% nhưng ấn tượng hơn bởi nó không cần sử dụng bất cứ bộ tập trung nào và thậm chí chính các nhà nghiên cứu cũng không ngờ là sẽ đạt được thành tựu này trong nhiều thập kỷ.
Một thành viên khác của nhóm nghiên cứu là Martin Green cho biết: "Một nghiên cứu gần đây bởi Agora Energiewende, Đức đã đặt ra mục tiêu hiệu suất 3% vào năm 2050 với hệ thống không sử dụng bộ tập trung và dự kiến sẽ trở thành mô hình chung cho việc áp dụng hệ thống năng lượng Mặt Trời dân dụng. Nên thành tựu lần này đánh dấu bước chuyển mình vượt bậc của công nghệ mà chưa có chuyên gia nào dự đoán được."
Để làm được điều đó, tế bào nhiên liệu mới chỉ có diện tích 28 cm2 và hoạt động bằng cách tách ánh nắng chiếu tới thành 4 dải. Ánh sáng ở dải cận hồng ngoại sẽ được phản xạ ngược trở lại tế bào năng lượng Mặt Trời. 3 dải ánh sáng còn lại sẽ đi thẳng và phân thành 3 lớp và lần lượt đi tới 3 loại tế bào năng lượng mới được làm từ indium-gallium-phosphide; indium-gallium-arsenide và germanium. Ánh sáng mặt trời đi qua từng lớp và năng lượng sẽ được trích xuất ra một cách hiệu quả ở từng bước sóng khác nhau để tận dụng tối đa.
Mặc dù kết quả lần này là cực kỳ hứa hẹn nhưng cũng đừng quá hy vọng chúng ta sẽ sớm có được sản phẩm thương mại hóa. Nguyên nhân là do hệ thống thu năng lượng mới có giá thành rất cao, đồng thời khó bảo trì hơn rất nhiều so với các tế bào năng lượng nối đơn trước giờ. Sắp tới, bên cạnh khắc phục những nhược điểm này thì nhóm nghiên cứu còn muốn chế tạo ra những tấm thu năng lượng lớn hơn, cụ thể là đạt diện tích 800 cm2 như kỷ lục trước đây.
