Dịch vụ

Các nhà nghiên cứu từ Phòng thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia (NREL) của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (NREL) đã phát triển pin mặt trời 6 liên kết III-V  [Chất bán dẫn được tạo ra từ kim loại nhóm III và phi kim nhóm V (1)] với tỷ lệ hiệu suất chuyển đổi 47,1% dưới nồng độ 143 suns [đơn vị đo độ tập trung ánh sáng (2)].

Họ nói rằng họ đã đạt được hiệu suất 39,2% dưới ánh sáng mặt trời. Tế bào này dựa trên sáu lớp quang điện khác nhau được chế tạo bằng vật liệu bán dẫn III-V, mỗi lớp có thể thu được ánh sáng từ một phần cụ thể của quang phổ mặt trời.

Các nhà khoa học cho biết, “thiết bị này chứa khoảng 140 lớp vật liệu III-V khác nhau để hỗ trợ hiệu suất của các liên kết này và có kích thước chỉ bằng 1/3 sợi tóc”.

Các tế bào có thể được sử dụng trong quang điện tập trung và có khả năng đạt hiệu suất đến 50%, họ nói thêm. Tuy nhiên, các hàng rào điện trở bên trong tế bào quang điện cản trở dòng điện, là trở ngại chính cho việc đạt được mục tiêu 50%, họ xác nhận trong bài báo “Tế bào quang điện 6 liên kết III-V với hiệu suất chuyển đổi 47,1% dưới nồng độ 143 suns”, được công bố trong Năng lượng thiên nhiên  xuất bản tuần này.

Vào tháng 6, các nhà nghiên cứu khác của NREL – hợp tác với các nhà khoa học của Viện Khoa học và Công nghệ tiên tiến Hàn Quốc – đã trình diễn một cách sản xuất pin mặt trời gallium arsenide (GaAs) với chất nền Germanium có thể tái sử dụng. Trong quá khứ, NREL cũng đã làm việc với Microlink Devices có trụ sở tại Chicago để sản xuất một tế bào quang điện 3 liên kết với hiệu suất chuyển đổi thiết lập kỷ lục 37,75%.

Chi phí sản xuất pin mặt trời dựa trên các hợp chất của vật liệu bán dẫn III-V – được đặt tên theo các nhóm của bảng tuần hoàn hóa học mà chúng thuộc về – cho đến nay là rào cản khiến các công nghệ như vậy chỉ phù hợp cho các ứng dụng thích hợp, bao gồm cả máy bay không người lái và vệ tinh, trong đó trọng lượng thấp và hiệu quả cao là mối quan tâm cấp bách hơn chi phí.