Những tòa nhà "xanh" với khả năng tự sản xuất ra được lượng điện năng tương đương với con số đã tiêu thụ sẽ không còn xa vời nữa khi mà mới đây các nhà khoa học đến từ đại học New South Wale (Úc) đã nghiên cứu và chế tạo thành công một loại pin mặt trời với hiệu quả được cho là cao nhất trên thế giới. Điểm đặc biệt nằm ở chỗ loại pin này không hề độc hại và được làm từ những nguyên liệu không hề đắt đỏ.

Trước đó, ý tưởng về một tòa nhà "xanh" chưa thể thực hiện được vì gặp phải hai rào cản chính đó chính là nguyên vật liệu và chi phí. Thông thường một tấm pin quang điện sẽ được làm từ các vật liệu hiếm, điều đó làm cho giá thành của tấm pin thường rất cao. Ngoài ra, những liệu đó còn ẩn chưa rất nhiều những chất độc bên trong gây ảnh hưởng xấu tới môi trường.

Những mặt hạn chế đó đã được khắc phục khi mà mới đây, nhóm nghiên cứu đến từ đại học New South Wale (Úc) do tiến sĩ Xiaojing Hao của khoa Kỹ thuật và năng lượng tái tạo hướng dẫn đã thành công trong việc làm ra một tấm pin quang điện đạt hiệu quả năng lượng cao nhất từ trước đến nay. Được biết tấm pin với kích cỡ lớn này được chế tạo dựa trên công nghệ mới có thể làm hoàn chỉnh lớp màng mỏng phía bên ngoài tấm pin này với tên gọi là CZTS.

Phòng nghiên cứu năng lượng tái tạo Mỹ cho biết, thiết kế pin mặt trời sử dụng công nghệ CZTS này sẽ tăng thêm 7,6% độ hiệu quả về mặt năng lượng trên mỗi cm²  bề mặt của tấm pin.

Không như tấm pin thông thường, những tấm pin quang điện mới với công ghệ CZTS này được làm từ những nguyên vật liệu rất phổ biến như đồng, kẽm, thiếc và lưu huỳnh. Đặc biệt hơn cả, với công nghệ CZTS, pin quang điện kiểu mới này còn không có chất độc hại, vượt trội hơn hẳn so với hai đối thủ là CdTE và CIGS. Được biết, trong bảng thành phần của hai đối thủ này có Cadmium và Selen – hai chất có độc tố cao dù chỉ sử dụng ở liều lượng nhỏ.

Hao, thành viên của nhóm nghiên cứu cho biết: “Đây là mới chỉ là bước đi đầu tiên của CZTS. Trong tương lai, chúng tôi mong muốn có thể cải tiến công nghệ này để giúp cho các tấm pin quang điện hoạt động với năng suất hiệu quả cao hơn 20%. Đồng thời, đây cũng là một cột mốc quan trọng trong cuộc hành trình thương mại hóa đưa sản phẩm mới với công nghệ mới này tới gần hơn tới tay người sử dụng. Sắp tới, chúng tôi sẽ tập trung cải thiện độ hiệu quả cũng như kích cỡ của loại pin quang năng mới này. Mọi việc đều đang diễn ra rất tốt và tôi tin trong tương lai đây sẽ trở thành một sản phẩm được nhiều người ưa chuộng.”

Giáo sư Martin Green, người trực tiếp hướng dẫn nhóm nghiên cứu cho biết: “Ngoài việc tập trung vào nghiên cứu cải thiện nguyên vật liệu làm ra sản phẩm, chúng tôi còn chú trọng nâng cao chất lượng dẫn điện của từng tế bào CZTS. Vì nếu có thể cải thiện độ dẫn điện của công nghệ CZTS, trong tương lai công nghệ này có thể thay thế cho những chất bán dẫn thông thường".

Nhờ tính năng có thể  gắn được lên nhiều bề mặt khác nhau, các nhà nghiên cứu tin rằng trong tương lai những tấm pin quang năng với công nghệ CXTS này có thể được sử dụng rộng rãi trên mái nhà hay mặt kính của các tòa nhà cao tầng để từ đó có thể phục vụ cho việc sản xuất điện năng cho chính những nơi mà chúng được đặt tại.

Được sản xuất từ những nguyên liệu có giá cả phải chăng, pin quang năng với công nghệ mới này sẽ rất dễ dàng trên con đường thương mại hóa, trở thành một trong những sản phẩm được ưa chuộng trong tương lai không xa. Hiện tại, các nhà nghiên cứu đang cố gắng cải thiện mức độ hiệu quả của loại pin mới này với mong muốn có thể đưa vào sản xuất trên diện rộng ngay sau khi tìm được nhà đầu tư.

Minh Thúy (Theo Science Daily)