Phát triển thiết bị pin mặt trời hiệu suất cao

Các nhà khoa học tại Abu Dhabi đã tạo ra một thiết bị sản xuất năng lượng mặt trời hiệu quả hơn bằng cách tách ánh sáng thành các màu thành phần. 

Theo tác giả chính của nghiên cứu, Carlo Maragliano, thiết bị này là sự kết hợp giữa một lăng kính chia tách các bước sóng khác nhau của ánh sáng và một thấu kính tập trung ánh sáng, cho phép khai thác một lượng lớn năng lượng từ mặt trời.

Pin mặt trời truyền thống sử dụng silicon để chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành điện, nhưng chúng chỉ có thể hấp thụ một vài bước sóng của mặt trời từ quang phổ có thể nhìn thấy được. Loại pin này hấp thụ các bước sóng ngắn xanh da trời và xanh lá cây khá kém. Vì vậy, chỉ có thể chuyển đổi 15 đến 18% ánh sáng thành điện và không có ánh sáng từ quang phổ hồng ngoại được hấp thụ.

Bằng cách tách ánh sáng và sắp lớp cho pin mặt trời, khoảng 40% năng lượng từ các bước sóng ngắn có thể chuyển hóa thành điện năng. Ngoài ra, thiết bị này làm bằng chất dẻo nên có thể sản xuất hàng loạt.  

Tuy nhiên, kĩ sư Zeineb Abdmouleh tại Qatar University cho biết thiết bị mới vẫn cần thử nghiệm thêm để đảm bảo có thể chịu được điều kiện thời tiết hanh khô và nhiều bụi tại vùng Vịnh. Bởi theo báo cáo, loại chất dẻo sử dụng cho thiết bị này bị cong lại khi tiếp xúc với ánh mặt trời trong thời gian dài. 

Dù vậy, các nhà khoa học vẫn muốn sử dụng chất dẻo do đặc thù chi phí thấp. Điều này có thể góp phần hỗ trợ cải thiện hệ thống điện mặt trời tại các nước đang phát triển. 

Maragliano cho biết đội nghiên cứu đang thu thập dữ liệu để quyết định tổ hợp vật liệu tốt nhất nhằm đưa ra mẫu đầu tiên phục vụ việc sản xuất hàng loạt. Được biết quá trình này sẽ mất từ 3 – 5 năm.  

Hạnh Nguyễn (Theo Scidev)