Cấu trúc Silicon mới tăng hiệu suất pin mặt trời

04/02/2013

Các nhà nghiên cứu đã tìm ra ra một cấu dạng silicon mới, mang tên Silicon BC8 có thể tăng hiệu suất hoạt động của pin mặt trời.

Các nhà nghiên cứu đã tìm ra ra một cấu dạng silicon mới, mang tên Silicon BC8 có thể tăng hiệu suất hoạt động của pin mặt trời. Nghiên cứu này được trình bày chi tiết tại tờ tạp chí Physical Review Letters, số tháng 1/2013. Các nhà nghiên cứu tại Đại học California Davis tính toán hiệu suất có thể tăng thêm được tính toán dựa trên mô phỏng điện toán.

Với loại pin truyền thống, cứ một photon đi vào sẽ có một cặp lỗ hổng electron, do đó hiệu suất tối đa sẽ đạt 33%. Các hạt nano của hợp chất silicon truyền thống chỉ có thể hoạt động trong vùng ánh sáng tia cực tím dưới tác động của hiện tượng giam giữ lượng tử (quantum confinement).

0c447f306_e.vn_4dd91c48f38b3_nanocone_solar_cell_illustr.jpg

Hiện tượng giam giữ lượng tử tạo ra nhiều hơn một cặp lỗ hổng electron và các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm quốc gia Los Alamos, UC Davis và Phòng thí nghiệm Năng lượng tái tạo quốc gia đã nghiên cứu hiện tượng này một cách chi tiết hơn.

Các nhà khoa học phát hiện ra nếu tạo ra được nhiều hơn một cặp lỗ hổng electron trên một photon thì có thể đạt được hiệu suất lên tới 42% - mức hiệu suất vượt xa so với bất kỳ loại pin mặt trời nào hiện nay. Phương pháp mới không chỉ hiệu quả với vùng ánh sáng tia cực tím mà còn có hiệu quả với vùng ánh sáng mặt trời không nhìn thấy được.

Các chuyên gia cũng tin rằng với việc kết hợp nhiều lỗ hổng electron trên một photon bằng các gương parabol, hiệu suất tối đa của pin có thể lên tới 70%.

Các nhà nghiên cứu ủng hộ khả năng hoạt động của một cấu trúc silicon mang tên silicon BC8. BC8 được tạo thành dưới áp suất cao nhưng lại ổn định ở áp suất thông thường. Phép mô phỏng điện toán được thực hiện tại Trung tâm Siêu điện toán Nghiên cứu khoa học Năng lượng quốc gia tại Phòng thí nghiệm Lawrence Berkeley.

Kết quả cho thấy các hạt nano của cấu trúc silicon BC8 thực tế tạo ra nhiều cặp lỗ hổng electron trên một photon thậm chí là khi tiếp xúc với ánh sáng nhìn thấy được. Do đó, các nhà khoa học đang hi vọng về khả năng tạo ra một loại pin mặt trời có hiệu suất cao nhất thế giới.

Kim Anh (theo greenoptimistic.com)

Cùng chuyên mục

Tiêu chuẩn ISO 50001 cải tiến hiệu suất và tiêu thụ năng lượng cho doanh nghiệp

20/11/2024

Công nghệ tiết kiệm năng lượng cho trung tâm dữ liệu 11/10/2024

Công ty khởi nghiệp trung tâm dữ liệu có trụ sở tại Singapore, Sustainable Metal Cloud (SMC), đối tác của NVIDIA và Deloitte, đã ra mắt một hệ thống làm mát ngâm được cho là cắt giảm 50% mức tiêu thụ năng lượng và giảm 28% chi phí lắp đặt so với các hệ thống làm mát bằng chất lỏng truyền thống. Công ty hiện đang hoạt động tại Úc, Ấn Độ và Đức, và sắp tới có kế hoạch mở rộng sang thị trường châu Á.
Vật liệu thông minh tiết kiệm năng lượng 03/10/2024

Mới đây, các nhà nghiên cứu đã phát triển một vật liệu thông minh giúp nâng cao hiệu quả năng lượng làm mát không gian nhà ở. Vật liệu mới có tuổi thọ ước tính lên đến 60 năm và có chi phí thấp hơn so với vật liệu tương tự hiện có trên thị trường.
Vải thông minh chuyển nhiệt cơ thể thành năng lượng 27/09/2024

Loại vải mới do nhóm nghiên cứu Waterloo phát triển có thể chuyển đổi nhiệt độ cơ thể và năng lượng mặt trời thành điện, cho phép hoạt động liên tục mà không cần nguồn điện bên ngoài.
Việt Nam làm chủ công nghệ sản xuất phụ gia, tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng 27/09/2024

Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm trọng điểm Công nghệ lọc hóa dầu - Bộ Công Thương đã nghiên cứu thành công phụ gia ECOAL giúp tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng thông qua việc tiết giảm chi phí năng lượng và giảm phát thải khí ô nhiễm cho cho lò đốt trong công nghiệp sử dụng than.
Tủ lạnh tích hợp AI giúp người tiêu dùng tiết kiệm năng lượng 25/09/2024

Samsung ra mắt sản phẩm tủ lạnh mới có hiệu quả tiết kiệm năng lượng vượt trội so với các sản phẩm tủ lạnh trên thị trường. Sản phẩm có công nghệ máy nén biến tần AI, Đặc biệt, việc áp dụng Chế độ năng lượng AI của ứng dụng SmartThings giúp giảm thêm mức tiêu thụ năng lượng tới 10%.
Điện mặt trời áp mái giúp Sở Khoa học và Công nghệ Khánh Hoà tiết kiệm điện 19/09/2024

Đề tài “Ứng dụng mô hình điện mặt trời áp mái tại trụ sở các cơ quan quản lý nhà nước tỉnh Khánh Hòa” do Thạc sĩ Lê Xuân Hải - Trung tâm Thông tin và ứng dụng Khoa học và Công nghệ (KH-CN), Sở KH-CN Khánh Hoà làm chủ nhiệm được đánh giá đã giải quyết bài toán tiết giảm điện năng tiêu thụ của các cơ quan nhà nước trên địa bàn tỉnh, cụ thể hóa mục tiêu giảm phát thải nhà kính về 0 theo chủ trương của Đảng và Nhà nước.
ISO 50001 – công cụ đắc lực cho tổ chức, doanh nghiệp duy trì hệ thống quản lý năng lượng 30/07/2024

ISO 50001 được phát triển dựa trên mô hình hệ thống quản lý cải tiến liên tục. Mô hình này đã được sử dụng cho các tiêu chuẩn nổi tiếng khác như ISO 9001 hoặc ISO 14001. Điều này giúp các tổ chức dễ dàng tích hợp quản lý năng lượng vào các nỗ lực chung của họ để cải thiện chất lượng và quản lý môi trường.