Công nghệ năng lượng mặt trời đã phát triển rất nhiều kể từ lần đầu tiên ra mắt vào những năm 1960. Trong khi trước đây quang điện mặt trời (PV) đã được xem như là một điều của tương lai, Các nhà nghiên cứu luôn luôn tìm ra những cách cải thiện hiệu quả các tế bào năng lượng mặt. Một mảng PV năng lượng mặt trời bao gồm hàng trăm đến hàng ngàn tế bào mặt trời . Do đó các nhà khoa học đã liên tục thử nghiệm các công nghệ mới để thúc đẩy việc thu nhận và chuyển đổi ánh sáng thành điện năng .
Những tiến bộ trong công nghệ pin mặt trời
Một trong những trọng tâm chính khác của các nhà khoa học là tìm ra những cách thức mới để tích trữ năng lượng được sản xuất bởi các hệ thống PV.
Tấm pin năng lượng mặt trời là một thiết bị quan trọng chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành điện năng , Việc chuyển đổi năng lượng bao gồm sự hấp thụ năng lượng ánh sáng (photon) tạo ra các cặp electron-lỗ trong một chất bán dẫn và phân phối sóng mang điện tích.
Hạt nano nhạy sáng
- Gần đây một nhóm các nhà khoa đã tiết lộ một loại hạt nano nhạy sáng mới được gọi là chấm lượng tử keo, mà nhiều người tin rằng sẽ cung cấp vật liệu ít tốn kém và linh hoạt hơn cho pin mặt trời. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng vật liệu loại n liên kết với oxy – các chấm lượng tử keo mới không liên kết với không khí và do đó có thể duy trì sự ổn định của chúng bên ngoài. Điều này giúp tăng sự hấp thụ ánh sáng mặt trời . Các tấm pin sử dụng công nghệ mới này đã được tìm thấy có hiệu suất lớn hơn lên đến 8% hiệu quả hơn so với công nghệ cũ khi chuyển đổi ánh sáng mặt trời.
Gallium Arsenide
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Imperial College ở London tin rằng họ đã phát hiện ra một loại vật liệu mới – gallium arsenide – có thể làm cho các hệ thống năng lượng mặt trời tăng hiệu suất gần gấp ba lần , hiệu quả hơn các sản phẩm hiện có trên thị trường. vì chúng có thể bị thay đổi về mặt hóa học theo cách tối ưu hóa việc chụp ánh sáng mặt trời. Mô hình này sử dụng một cửa sổ để hướng cảm biến theo dõi ánh sáng mặt trời cùng với “ống dẫn ánh sáng” hướng dẫn ánh sáng đi vào hệ thống.
Panel năng lượng mặt trời với pin tích hợp
- Trong một dự án do Bộ Năng lượng Hoa Kỳ tài trợ, các nhà nghiên cứu thuộc Đại học bang Ohio gần đây đã thông báo họ đã tạo ra một loại pin hiệu quả hơn 20% và rẻ hơn 25% so với bất cứ thứ gì trên thị trường hiện nay. Bí mật của thiết kế là pin sạc được tích hợp vào bảng điều khiển năng lượng mặt trời, thay vì hoạt động như hai hệ thống độc lập. Bằng cách kết hợp hai thành một hệ thống, các nhà khoa học cho biết họ có thể giảm chi phí 25% so với các sản phẩm hiện có.
Magnesium Chloride
- Trong khi hơn 90% tấm pin mặt trời trên thị trường hiện nay được cấu thành bởi các chất bán dẫn silic, thành phần quan trọng để biến ánh sáng mặt trời thành điện, thế hệ tiếp theo của các tấm pin mặt trời sẽ được chế tạo bằng công nghệ màng mỏng sử dụng lớp phủ cadmium telluride .
- Công nghệ này hứa hẹn sẽ là một cách rẻ hơn và hiệu quả hơn nhưng trở ngại lớn đối với các tế bào màng mỏng cadmium telluride là chúng trở nên không ổn định trong quá trình sản xuất, hiện đang sử dụng clorua cadmium. Các nhà nghiên cứu đã nghĩ ra một cách mới, an toàn và dường như có chi phí thấp để vượt qua rào cản này bằng cách sử dụng một chất liệu gọi là clorua magie thay thế cho clorua cadmium. clorua magie được thu hồi từ nước biển, một nguồn tài nguyên phong phú, làm cho nguồn tài nguyên có chi phí rất thấp, cũng như không độc hại.
- Thay thế quy trình sản xuất bằng vật liệu này hứa hẹn sẽ tăng hiệu quả của các pin mặt trời này lên đến 15 % .