Thiết kế mẫu pin mặt trời hiệu quả cực cao

Thiết kế mẫu pin mặt trời hiệu quả cực cao Pin năng lượng mặt trời là một trong những công nghệ năng lượng tái tạo có triển vọng và được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay. Các nhà nghiên cứu máy biến tần áp dụng các nguyên tắc cơ bản để thiết kế pin năng lượng mặt trời. Các nhà khoa học vừa thiết kế và chế tạo một nguyên mẫu pin năng lượng mặt trời mới tích hợp nhiều miếng pin xếp chồng lên nhau thành một thiết bị duy nhất có khả năng “bắt” hầu hết năng lượng trong quang phổ mặt trời. Thiết kế mới này chuyển trực tiếp ánh sáng mặt trời thành điện với hiệu suất 44,5% và là pin năng lượng mặt trời hiệu quả nhất trên thế giới hiện nay. Cách tiếp cận này khác với các tấm pin năng lượng mặt trời thường thấy trên những mái nhà hoặc vùng thu năng lượng mặt trời. Mỗi bước sóng khác nhau cũng bị uốn cong và khúc xạ khác nhau, tùy thuộc vào loại và hình dạng của vật liệu mà chúng đi qua. Thiết bị mới sử dụng bảng quang điện tập trung (CPV), dùng thấu kính để hội tụ ánh sáng mặt trời vào các pin rất nhỏ chưa đến 1mm2. Các pin được xếp chồng lên nhau gần giống như các ngăn xếp thu ánh sáng mặt trời, với vật liệu chuyên biệt gallium antimonide (GaSb) làm chất nền trong mỗi lớp, có khả năng hấp thụ năng lượng tập hợp từng bước sóng. Vào thời điểm ánh sáng qua ngăn xếp, pin sẽ chuyển 1/2 năng lượng có sẵn thành điện năng. So với pin mặt trời phổ biến nhất hiện nay chỉ chuyển 1/4 năng lượng có sẵn thành điện năng. Họ đã nghiên cứu sự ảnh hưởng của các bề mặt khác nhau đến sự hấp thụ ánh sáng mặt trời trong pin mặt trời. “Có khoảng 99% năng lượng có trong ánh sáng mặt trời trực tiếp chiếu lên bề mặt Trái đất nằm giữa các bước sóng từ 250nm- 2.500nm, nhưng các vật liệu thông thường của các pin năng lượng mặt trời đa điểm không thể nắm bắt được toàn bộ dải quang phổ này”, tác giả chính và là nhà nghiên cứu cho biết. “Thiết bị mới của chúng tôi có thể mở khóa việc năng lượng được lưu trữ trong các photon có bước sóng dài, mà bị mất ở các pin năng lượng mặt trời truyền thống”, ông cho biết thêm. Thiết kế mới này có thể ứng dụng tốt trong lĩnh vực pin mặt trời.