Một số tấm pin năng lượng mặt trời tiêu biểu trên thị trường

Tấm pin năng lượng mặt trời hiệu suất 90%

Hiện nay, các tam pin nang luong mat troi truyền thống đang gặp phải vấn đề về tính hiệu quả trong việc hấp thu năng lượng. Các tấm pin này chỉ hấp thu được khoảng 20% năng lượng từ ánh sáng. Tuy nhiên gần đây, một kỹ sư thuộc trường đại học Missouri, Mỹ đã phát triển một tấm pin năng lượng mặt trời linh hoạt hơn, có khả năng hấp thu đến 90% năng lượng từ ánh sáng. Ông dự định sẽ đưa những sản phẩm thử nghiệm đầu tiên đến tay người tiêu dùng trong vòng năm năm tới.

Thiết bị mà nhóm của ông đang phát triển là tấm thu mỏng, mềm dẻo, có khả năng thu nhiệt từ các quá trình công nghiệp và chuyển hóa nó thành điện để sử dụng. Thiết bị này về bản chất là một tấm mỏng gồm nhiều ăng-ten nhỏ, có thể đúc khuôn, được gọi là nantenna. Ông muốn biến thiết bị nantenna hấp thụ bức xạ mặt trời trực tiếp ngay cả trong vùng quang phổ gần tia hồng ngoại và vùng quang phổ nhìn thấy được của ánh sáng mặt trời.

Pin mới được làm bằng vật liệu perovskite vốn rẻ tiền và tạo ra rất ít chất thải khi dùng để xịt, do đó, chúng có thể được sản xuất hàng loạt. Trong khi phần lớn pin NLMT được sản xuất bằng cách sử dụng các vật liệu tiêu tốn năng lượng, pin làm bằng perovskite được xem là một bước tiến quan trọng do quá trình tạo ra vật liệu này ít hao năng lượng hơn.

Theo nhóm nghiên cứu, hiệu quả chuyển đổi ánh nắng thành điện năng của pin NLMT hữu cơ được chứng thực đạt khoảng 10%. Trong khi đó pin làm từ perovskite có hiệu suất lên đến 19%. Do đó, họ tin rằng sử dụng vật liệu hấp thu năng lượng như perovskite thay thế vật liệu hữu cơ sẽ giúp gia tăng đáng kể hiệu suất của các tấm pin quang năng.

Về lý thuyết, pin NLMT dạng phun có thể được sử dụng trên bất kỳ bề mặt nào nhưng các chuyên gia cho rằng hiệu quả của nó có thể không cao khi phun lên vải hoặc bề mặt lởm chởm.

Tạo ra pin mặt trời sử dụng ống nano cacbon có hiệu quả năng lượng cao gấp 2 lần

Một nhóm nghiên cứu do GS. Mark Hersam đến từ trường Kỹ thuật McCormick, Mỹ vừa tạo ra một loại pin mặt trời sử dụng ống nano cacbon mới. Loại pin này có hiệu quả năng lượng gấp 2 lần những loại pin trước đó. Hiệu quả của loại pin mới này đã được xác nhận tại Phòng thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia.

Trong hơn một thập kỷ qua, các nhà khoa học đã tìm cách để cải thiện hiệu quả năng lượng của pin mặt trời sử dụng ống nano cacbon lên 1%, nhưng chưa thành công. Tuy nhiên, loại pin mặt trời mới có thể nâng hiệu quả sử dụng năng lượng trên 3%. Đây được cho là một bước nhảy vọt đáng kể.

Bí mật của loại pin mới nằm ở chỗ, các ống nano cacbon được kết hợp với nhau, thay vì đối xứng nhau như trước đây. Mỗi một ống nano cacbon chỉ hấp thụ một số bước sóng nhất định từ ánh sáng mặt trời. Bởi vậy, việc kết hợp nhiều ống nano cacbon sẽ tăng hiệu quả hấp thụ ánh sáng lên nhiều lần.

Trong tương lai, nhóm nghiên sẽ tiếp tục phát triển để nâng cao hiệu quả của các loại pin năng lượng mặt trời này lên gấp 3-5 lần so với hiện tại.