3CElectricTin tứcTin tức liên quanNâng cao hiệu suất của pin năng lượng mặt trời
Các nhà vật lý thực nghiệm từ  Tổ chức FOM, Tổ chức công nghệ STW và Đại học Amsterdam đã thực hiện nghiên cứu này. Trong khi các pin năng lượng mặt trời silic thông thường hấp thụ ánh sáng tử ngoại UV, phần lớn năng lượng bị mất đi dưới dạng nhiệt. Các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng năng lượng dư thừa này có thể được sử dụng để kích thích các ion erbium lên nhiều lần. Điều này làm cho các ion phát ra ánh sáng và có thể được chuyển đổi thành điện năng. Các pin năng lượng mặt trời thông thường chỉ có thể chuyển đổi một phần nhỏ của quang phổ mặt trời thành điện năng hiệu quả. Các hạt ánh sáng có năng lượng thấp (photon) không được hấp thu, vì chúng không có đủ năng lượng để vượt qua độ rộng vùng cấm của vật liệu mà pin năng lượng mặt trời tạo nên. Ngược lại, các photon có năng lượng cao có thể được hấp thụ, nhưng chỉ trong vài pico giây (10 -12 giây) phần lớn năng lượng của chúng được biến đổi thành nhiệt. Điều này làm giảm hiệu quả tạo ra điện năng của pin năng lượng mặt trời. Saba Saeed và các đồng nghiệp của cô đã chỉ ra rằng hiệu suất chuyển đổi có khả năng có thể được tăng lên bằng cách sử dụng tốt hơn năng lượng có trong các photon có năng lượng cao. Điều này có thể đạt được với một lớp màng chứa silic dioxide ,silic tinh thể nano (các hạt có kích thước của một phần tỷ của một mét) và các ion erbium. Các tinh thể nano silic chuyển của năng lượng dư thừa sang các ion erbium, trước khi nó bị mất dưới dạng nhiệt. Điều này sẽ dẫn đến sự phát xạ của một số photon hồng ngoại năng lượng thấp do photon hấp thụ, nó có thể tạo ra thêm điện điện năng. So với bộ tập trung ánh sáng mặt trời, mà đôi khi cũng sử dụng các kim loại đất hiếm như erbium, thì kỹ thuật này có triển vọng sẽ đạt được hiệu quả cao hơn. Quá trình này đã được chứng minh bằng thực nghiệm, nhưng nó vẫn chưa được ứng dụng trong pin năng lượng mặt trời. Trong tương lai, một lớp tinh thể nano silic và các ion erbium có thể được đặt phía trên các pin năng lượng mặt trời như là một "máy lọc quang phổ”, để nâng cao hiệu quả của chúng. Các máy lọc quang phổ này sẽ chuyển đổi các photon tia cực tím có năng lượng cao thành photon năng lượng thấp và sau đó có thể được sử dụng để tạo ra điện trong pin năng lượng mặt trời. Các nghiên cứu tiếp theo sẽ tập trung vào việc cải tiến hơn nữa các lớp chuyển đổi bằng cách thay đổi kích thước và khoảng cách của các tinh thể nano silic, nồng độ và loại ion đất hiếm và bằng cách tối ưu hóa độ dày lớp.

(Nguồn: Sciencedaily)

SẢN PHẨM