Các nhà nghiên cứu cho biết bước đột phá này có thể dẫn đến việc sản xuất các tấm pin mặt trời mỏng hơn, nhẹ hơn và linh hoạt hơn, có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng cho nhiều ngôi nhà hơn và được sử dụng trong nhiều loại sản phẩm hơn.
Nghiên cứu --do các nhà nghiên cứu từ Đại học York dẫn đầu và hợp tác với Đại học NOVA Lisbon (CENIMAT-i3N) -- đã nghiên cứu xem các thiết kế bề mặt khác nhau tác động như thế nào đến sự hấp thụ ánh sáng mặt trời trong pin mặt trời, chúng ghép lại với nhau tạo thành các tấm pin mặt trời.
Các nhà khoa học phát hiện ra rằng thiết kế bàn cờ đã cải thiện nhiễu xạ, giúp nâng cao khả năng hấp thụ ánh sáng, sau đó được sử dụng để tạo ra điện.
Ngành năng lượng tái tạo không ngừng tìm kiếm những cách thức mới để tăng cường khả năng hấp thụ ánh sáng của pin mặt trời trong các vật liệu nhẹ có thể sử dụng trong các sản phẩm từ mái ngói đến buồm thuyền và thiết bị cắm trại.
Silicon loại năng lượng mặt trời - được sử dụng để tạo ra pin mặt trời - rất tốn năng lượng để sản xuất, do đó việc tạo ra các tế bào mỏng hơn và thay đổi thiết kế bề mặt sẽ khiến chúng rẻ hơn và thân thiện với môi trường hơn.
Tiến sĩ Christian Schuster từ Khoa Vật lý cho biết: "Chúng tôi đã tìm ra một thủ thuật đơn giản để tăng cường khả năng hấp thụ của pin mặt trời mỏng. Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy ý tưởng của chúng tôi thực sự sánh ngang với việc tăng cường khả năng hấp thụ của các thiết kế phức tạp hơn - đồng thời hấp thụ nhiều ánh sáng hơn ở sâu bên trong." mặt phẳng và ít ánh sáng hơn ở gần cấu trúc bề mặt.
"Quy tắc thiết kế của chúng tôi đáp ứng tất cả các khía cạnh liên quan của bẫy ánh sáng cho pin mặt trời, dọn đường cho các cấu trúc nhiễu xạ đơn giản, thiết thực nhưng nổi bật, có tác động tiềm tàng ngoài các ứng dụng quang tử.
“Thiết kế này mang lại tiềm năng tích hợp thêm pin mặt trời vào các vật liệu mỏng hơn, linh hoạt hơn và do đó tạo ra nhiều cơ hội hơn để sử dụng năng lượng mặt trời trong nhiều sản phẩm hơn”.
Nghiên cứu cho thấy nguyên tắc thiết kế có thể tác động không chỉ trong lĩnh vực pin mặt trời hoặc đèn LED mà còn trong các ứng dụng như tấm chắn tiếng ồn, tấm chắn gió, bề mặt chống trượt, ứng dụng cảm biến sinh học và làm mát nguyên tử.
Tiến sĩ Schuster nói thêm:"Về nguyên tắc, chúng tôi sẽ triển khai lượng năng lượng mặt trời gấp 10 lần với cùng một lượng vật liệu hấp thụ: pin mặt trời mỏng hơn 10 lần có thể cho phép mở rộng nhanh chóng quang điện, tăng sản lượng điện mặt trời và giảm đáng kể lượng khí thải carbon của chúng ta.
"Trên thực tế, vì tinh chế nguyên liệu silicon thô là một quá trình tiêu tốn nhiều năng lượng nên tế bào silicon mỏng hơn mười lần sẽ không chỉ giảm nhu cầu về nhà máy tinh chế mà còn giảm chi phí, từ đó tạo điều kiện cho chúng ta chuyển đổi sang nền kinh tế xanh hơn."
Dữ liệu từ Bộ Chiến lược Kinh doanh, Năng lượng & Công nghiệp cho thấy năng lượng tái tạo – bao gồm cả năng lượng mặt trời – chiếm 47% sản lượng điện của Vương quốc Anh trong ba tháng đầu năm 2020.
Thời gian đăng: 12-04-2023