Niken & selen giúp giảm giá thành và tăng hiệu suất của pin quang điện

Trong 2 nghiên cứu vừa công bố, các nhà khoa học cho biết họ đã phát hiện ra 2 cách để khiến pin quang điện rẻ hơn và đạt hiệu suất cao hơn. 1 trong 2 dự án, các nhà nghiên cứu từ đại học Toronto đã chứng minh rằng niken có thể thay thế kim loại vàng ở các tiếp điểm điện trong pin mặt trời hạt lượng tử dạng keo. Trong khi đó, dự án còn lại do nhóm nghiên cứu từ phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley cho biết họ đã thêm selen vào oxit kẽm để tăng tính oxit khi hấp thụ ánh sáng mặt trời. Cả 2 phát kiến đều khả thi và có thể áp dụng với công nghệ quang điện hiện tại.

Pin mặt trời hạt lượng tử dạng keo hiện là loại pin giá rẻ bởi các hạt lượng tử thực chất là tinh thể nano của một vật liệu bán dẫn và chúng được tạo ra nhờ các phản ứng hóa học. Dòng điện được sản xuất bởi các chấm lượng tử thường được thu lại qua các tiếp điểm điện bằng vàng. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu thuộc chương trình nghiên cứu quang điện đại học Toronto đã thử nghiệm thành công với niken.

Khi bắt đầu thử nghiệm với niken, kim loại niken hòa trộn với các hạt lượng tử tạo thành một hợp chất ngăn cản dòng điện. Giải quyết vấn đề này, họ thêm 1 nanomet dung dịch lithi florua vào giữa niken và các hạt lượng tử. Qua đó, một rào cản được tạo nên để ngăn 2 phần trộn vào nhau trong khi vẫn cho phép dòng điện truyền từ các hạt sang niken.

Các nhà khoa học cho biết, với việc sử dụng niken, chi phí vật liệu để sản xuất pin mặt trời hạt lượng tử dạng keo sẽ giảm từ 40 đến 80%. Họ dự định sẽ thương mại hóa công nghệ này sau khi tối ưu hóa hiệu suất của pin lên mức cao nhất có thể.

Trong nghiên cứu từ phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley, tương tự tinh thể nano trên, kẽm oxit cũng là một vật liệu không quá mắc. Tuy nhiên, thách thức đặt ra là làm thế nào để tăng hiệu suất hấp thụ năng lượng mặt trời. Vì vậy, các nhà khoa học đã thêm selen vào oxit kẽm. Kết quả cho thấy, chỉ với 9% selen trong chất nền kẽm oxit, hiệu suất hấp thụ ánh sáng đã tăng rất rõ rệt.

Nguồn: Gizmag