Phát triển pin năng lượng mặt trời có hiệu suất cao hơn

Lượng điện năng mà hệ thống pin năng lượng mặt trời sản xuất ra chưa đủ để Đức thực hiện được mục tiêu chuyển đổi sang năng lượng tái tạo. Ngành quang điện mặt trời phải phát triển vượt bậc trong vòng 15 năm tới. Điều này hoàn toàn có thể trở thành sự thật nhờ công nghệ Laser-Fired Contact (LFC). Tiến sĩ Ralf Preu và Jan Nekarda đã nhận được giải thưởng Joseph von Fraunhofer năm 2016 vì phát triển được pin năng lượng mặt trời có hiệu suất cao hơn. 

Mặt sau của phần lớn pin năng lượng mặt trời thường được phủ một bề mặt tiếp xúc kim loại cho phép dòng điện chạy qua. Trong thông cáo báo chí của mình, tiến sĩ Fraunhofer giải thích rằng họ tăng hiệu suất pin năng lượng mặt trời bằng cách chèn một lớp mỏng không dẫn điện vào giữa lớp tiếu xúc và tấm bán dẫn silic. 

Ánh sáng mặt trời không bị hấp thụ khi đi qua tấm bán dẫn silic sẽ bị lớp này mỏng không dẫn điện phản chiếu trở lại tấm bán dẫn. Mặt trước của pin năng lượng mặt trời cũng phản chiếu ánh sáng mặt trời trở lại tấm bán dẫn. Như vậy, ánh sáng mặt trời sẽ bị giữ lại trong tấm bán dẫn silic và do đó, hiệu suất của pin năng lượng mặt trời sẽ tăng lên. Dẫn điện từ tấm bán dẫn silic đòi hỏi lớp mỏng không dẫn điện phải có nhiều lỗ nhỏ để tạo ra tiếp xúc giữa tấm bán dẫn với điện cực kim loại. Công nghệ LFC tạo ra khoảng 100.000 tiếp xúc trên mỗi tấm bán dẫn chỉ với một xung laser. 

"Thách thức ở đây là phải làm sao để tạo ra được đủ các tiếp xúc và tối thiểu hóa thiệt hại gây ra cho tấm bán dẫn silic, đặc biệt là khi ánh sáng laser chỉ có tác động từ 50 - 2.000 nano giây". 

"Hiệu suất của pin năng lượng mặt trời PERC được làm theo phương pháp này tăng lên 1%. Như vậy, chúng tôi đã làm tăng tổng hiệu suất năng lượng lên 7%, dẫn đến việc giảm chi phí nguyên liệu và giảm 7% diện tích đất cần để sản xuất ra được cùng một lượng điện năng", tiến sĩ Ralf Preu vui mừng thông báo. 

Ngọc Diệp (Theo cleantechnica.com)