Chế tạo tế bào quang điện hiệu quả cao

03/09/2013

Nhóm nghiên cứu công nghệ micro và công nghệ nano thuộc trường Đại học Politècnica de Catalunya (UPC), Tây Ban Nha vừa chế tạo ra những tế bào quang điện bằng silicon với hiệu suất chuyển hóa 20,5%, mức cao nhất đạt được nhờ sử dụng vật liệu silicon tại nước này. Kết quả này có thể so sánh được với kết quả nghiên cứu của các nhóm nghiên cứu hang đầu thế giới về lĩnh vực này trên thế giới.

Các nhà khoa học của UPC đã chế tạo được tế bào quang điện vượt qua mức 15%, mức hiệu suất trung bình của hầu hết các tế bào quang điện thông thường. Đặc biệt, đã đạt được hiệu suất chuyển hóa (chuyển ánh sáng tới thành năng lượng điện) là 20,5%, tương đương với việc có thể tăng 1/3 năng lượng được sản xuất trên mỗi đơn vị diện tích.

Chẳng hạn, nhờ hiệu suất cao của loại tế bào quang điện mới này, chỉ cần 4,8m2 pin quang điện sẽ có thể đáp ứng đượng nhu cầu năng lượng của 1 gia đình/ 1 năm (trung bình khoảng 4 kWh/ngày), thay vì trước kia cần 6,5 m2 pin quang điện thông thường.

Loại tế bào quang điện mới này được chế tạo từ tinh thể silicon và hoạt động theo một phương thức đơn giản, giống các tế bào thông thường. Tế bào quang điện hấp thu ánh sáng và tạo ra điện tích. Điện tích này được đưa sang các tấm pin tiếp xúc và chuyển hóa thành dòng điện. Theo Alcubilla, thành viên của nhóm nghiên cứu, mục tiêu đạt đến là tạo ra nhiều điện tích và không làm thất thoát, đưa điện tích vào các tấm tiếp xúc. Cuối cùng, sau khi ánh sáng mặt trời được chuyển hóa thành dòng điện, nó được đưa vào lưới điện thông minh để sử dụng nội hạt hoặc sử dụng cho công nghiệp.

Do vậy, chìa khóa thành công của dự án là việc giảm thiểu những thất thoát, và bằng cách theo đuổi lối tiếp cận này các nhà khoa học của UPC đã điều chỉnh để chế tạo ra những tế bào silicon hiệu quả nhất Tây Ban Nha. Alcubilla cho biết, các nhà khoa học đã nghiên cứu rất nhiều về việc tạo ra và phát triển những vật liệu và cấu trúc mới, và về công nghệ cần thiết để tối ưu hóa toàn bộ quy trình đồng thời đạt hiệu quả cao. Bước tiếp theo là xây dựng những thủ tục để tạo điều kiện thuận lợi cho việc sản xuất quy mô lớn.

Kết quả đạt được trong nghiên cứu này (sau 38 cuộc thử nghiệm bắt đầu từ năm 2002) được so sánh với những dự án nghiên cứu được tiến hành trên các quốc gia khác, dẫn đầu trong lĩnh vực năng lượng quang điện. Hiệu suất cao nhất đã đạt của tế bào quang điện là 24,7%, kỷ lục của nhóm chuyên gia người Ôxtrâylia thuộc Đại học New South Wales.

Theo Scienedaily

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.