Nâng cao hiệu suất của pin mặt trời bằng sợi nano

29/01/2013

Các nhà khoa học đến từ đại học Lund (Thụy Điển) đã phát hiện ra rằng sợi nano rất lý tưởng để thay thế loại bán dẫn silicon sử dụng lâu nay trong ngành công nghiệp quang điện.

Trong một nổ lực nhằm năng cao hiệu suất và giảm giá thành pin mặt trời, các nhà khoa học đến từ đại học Lund (Thụy Điển) đã phát hiện ra rằng sợi nano rất lý tưởng để thay thế loại bán dẫn silicon sử dụng lâu nay trong ngành công nghiệp quang điện.

Tính đến hiện tại, việc sử dụng sợi nano trong pin mặt trời vẫn còn trong giai đoạn nghiên cứu. Tuy nhiên, sợi nano hứa hẹn sẽ mang lại nhiều ưu điểm vượt trội hơn so với loại pin mặt trời dùng bán dẫn silicon truyền thống. Do được chế tạo bằng một vật liệu duy nhất, pin silicon chỉ có thể chuyển đổi một phần quang phổ giới hạn. Trong khi đó, việc sử dụng những bán dẫn khác nhau sẽ hiệu quả hơn bởi chúng sẽ khai thác nhiều quang phổ hơn nhưng lại khá phức tạp và chi phí sản xuất cao. Ưu điểm của sợi nano là nó được chế tạo tổng hợp từ nhiều vật liệu bán dẫn với giá thành thấp. Theo các nhà nghiên cứu tại Lund, sợi nano có thể tạo ra điện năng với cường độ tương đương với một tấm phim mỏng có cùng chất liệu ngay cả khi chúng chỉ bao phủ 10% bề mặt pin thay vì 100%.

Trước đây, các nhà khoa học đã có thể đạt hiệu suất chuyển đổi năng lượng hơn 10% bằng sợi nano nhưng nếu sử dụng 4 triệu sợi nano làm bằng vật liệu bán dẫn Indium phosphide bao phủ trên một bề mặt có diện tích chỉ 1 mm vuông, con số này có thể lên đến 13,8%.

Việc xác định chính xác kích thước của sợi nano rất quan trọng đối với kết quả cuối cùng. "Kích thước hợp lý nhất sẽ giúp sợi nano hấp thụ được nhiều photon ánh sáng nhất. Nếu đường kính chỉ vài phần mười của một nanomet thì lại quá nhỏ để sợi nano có thể hoạt động hiệu quả," Magnus Borgström, một nhà vật lý bán dẫn kiêm tác giả nghiên cứu cho biết.

Vẫn còn rất nhiều việc phải làm đối với công nghệ sợi nano nhưng các nhà khoa học tin rằng một khi đã đạt được hiệu suất tối đa, công nghệ sẽ có thể được sử dụng rộng rãi trong những nhà máy điện mặt trời. Borgström nhấn mạnh: "Những phát hiện của chúng tôi cho thấy tiềm năng sử dụng sợi nano để sản xuất pin mặt trời."

Kim Anh Theo Lund University

Same Category

Công nghệ tiết kiệm năng lượng cho trung tâm dữ liệu

11/10/2024

Một số giải pháp nâng cao hiệu suất của hệ thống lò hơi công nghiệp sử dụng nhiên liệu rắn hoặc khí 22/07/2024

Lò hơi công nghiệp đốt nhiên liệu rắn và khí được sử dụng rộng rãi để cung cấp hơi bão hòa cho quá trình sản xuất. Việc sử dụng nhiên liệu rắn có thành phần và độ ẩm khác nhau ảnh hưởng lớn đến hiệu suất và chi phí sản xuất nhiệt.
Ứng dụng giải pháp ERV nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng trong các tòa nhà 12/07/2024

Các hệ thống HVAC thường chiếm lượng tiêu thụ năng lượng lớn nhất trong tổng tiêu thụ năng lượng của tòa nhà.
Lớp phủ kính giúp giảm nhiệt và tiết kiệm năng lượng 21/05/2024

Được hỗ trợ bởi vật lý lượng tử và học máy, các nhà nghiên cứu đã phát triển một lớp phủ kính trong suốt cho phép ánh sáng đi vào nhưng ngăn chặn tia cực tím và tia hồng ngoại sinh nhiệt. Lớp phủ không chỉ làm giảm nhiệt độ phòng mà còn giảm mức tiêu thụ năng lượng liên quan đến làm mát, bất kể thời điểm và thời tiết.
Công nghệ thông minh tiết kiệm điện cho hệ thống chiếu sáng đô thị 17/05/2024

Hà Nội đã quan tâm dành nhiều nguồn lực đầu tư cho chiếu sáng công cộng, từng bước đầu tư, lắp đặt hệ thống chiếu sáng hiện đại, tạo bộ mặt đô thị thông minh.
Phổ biến các tiêu chuẩn quốc gia về hệ thống quản lý năng lượng 04/05/2024

Ngày 25/04/2024, tại TP. Hồ Chí Minh, Viện Tiêu chuẩn Chất lượng Việt Nam phối hợp với Dự án IEEP, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh tổ chức Hội nghị phổ biến các tiêu chuẩn quốc gia về Hệ thống quản lý năng lượng (HTQLNL).
Việt Nam làm chủ công nghệ sản xuất phụ gia, tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng 09/04/2024

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.
Sử dụng công nghệ điều khiển máy CNC chạm gỗ, để tiết kiệm điện 26/03/2024

Cơ sở Huỳnh Văn Tới, ấp Thanh Xuyên, xã Kim Sơn, huyện Trà Cú, tỉnh Trà Vinh sử dụng công nghệ điều khiển máy CNC để chạm gỗ giúp giảm khoảng 10% chi phí điện năng so với trước đây.
Nghiên cứu, chế tạo mô hình thực nghiệm điều hoà không khí sử dụng năng lượng mặt trời 13/03/2024

Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu, chế tạo mô hình điều hòa không khí sử dụng năng lượng mặt trời dùng cặp môi chất H2O/LiBr với công suất 12000BTU/h trong điều kiện khí hậu Việt Nam.