Perovskite - công nghệ vật liệu đột phá - vật liệu mới cho pin năng lượng mặt trời

Năng lượng mặt trời mang lại nhiều lợi ích, nhưng hiện vẫn chưa thể bùng nổ để trở thành một xu thế mới. Tuy nhiên, mọi chuyện có thể sẽ thay đổi nhanh chóng trong thời gian tới với những cải tiến về vật liệu mới có tên Perovskite.

Ngày đăng: 03-04-2016

1,418 lượt xem

Vật liệu mới cho pin năng lượng mặt trời
 
Năng lượng mặt trời là một trong những nguồn năng lượng sạch hàng đầu. Thời gian qua, công nghệ sản xuất điện mặt trời phát triển rất nhanh, hiệu suất phát điện nâng cao và giá thành hạ xuống. Tuy nhiên, tỷ trọng đóng góp của mảng năng lượng sạch này vẫn chỉ chiếm khoảng 1% tổng cung năng lượng toàn cầu.
 
Nguyên nhân cơ bản làm chậm tiến độ phát triển năng lượng mặt trời chính là năng lượng mặt trời cần mức chi phí ban đầu rất cao vào hiệu suất chuyển hóa năng lượng.
 
 

pin năng lượng mặt trời

Lĩnh vực năng lượng mặt trời sẽ có bước đột phá trong thời gian tới nhờ vật liệu perovskite?
Ảnh: Largepro
 
 
Pin năng lượng mặt trời là bộ phận biến năng lượng mặt trời thành điện năng trong các hệ thống phát điện mặt trời. Hiện người tiêu dùng chỉ có vài lựa chọn hạn chế. Tuyệt đại đa số pin năng lượng mặt trời hiện này đều làm từ silicon. Tuy nhiên, loại pin này còn xa mới đạt đến mức hoàn hảo. Hiệu suất chuyển hóa năng lượng trung bình của loại pin truyền thống này chỉ đạt tối đa 16-20%.
 
Các nhà khoa học đã rất nỗ lực để khắc phục hạn chế của pin silicon. Nhiều công ty tư nhân đầu tư đáng kể cho việc cải thiện hiệu năng của pin silicon. Hướng nghiên cứu còn lại tập trung vào việc phát triển các loại pin năng lượng mặt trời mới với các vật liệu và công nghệ sản xuất mới.
 
Hướng nghiên cứu vật liệu thay thế đang đem lại những kết quả đáng khích lệ. Theo nhiều chuyên gia, pin perovskite có thể sẽ là phát hiện đột phá với giá thành rẻ và hiệu suất làm việc tương đương hoặc cao hơn so với pin silicon.
 
Thuật ngữ “perovskite” lấy từ loại vật liệu quan trọng nhất dùng để sản xuất loại pin này. Perovskite là các vật liệu có dạng cấu trúc tinh thể đặc biệt. CaTiO3 chính là khoáng chất perovskite được biết đến nhiều nhất.
 
Theo Nitin Padture - Giáo sư Đại học Brown (Mỹ) chuyên về lĩnh vực vật liệu nano và phân tử, perovskite bắt đầu được thử nghiệm để làm pin năng lượng mặt trời từ những năm 2009. Hiệu suất chuyển hóa năng lượng trong những thí nghiệm đầu tiên chỉ khoảng 5%, tuy nhiên con số này tăng rất nhanh. Đến nay, nhiều chuyên gia cho rằng pin perovskite chính là phát minh hứa hẹn nhất trong nghiên cứu năng lượng mặt trời.
 
Ưu thế hàng đầu của pin năng lượng  mặt trời perovskite là giá thành. Trong khi các tinh thể silicon chất lượng cao cần được sản xuất dưới điều kiện nhiệt độ cao với những quy trình chính xác thì các tấm pin perovskite chỉ cần được chế tạo ở nhiệt độ gần với mức bình thường, bằng các phương pháp đơn giản. Điều này khiến cho giá thành giảm xuống rất thấp.
 
Đương nhiên, giá rẻ sẽ không có ý nghĩa gì nếu hiệu suất làm việc không đạt yêu cầu. Hiện các nhà nghiên cứu đã tạo được các tấm pin perovskite với hiệu suất chuyển hóa tương đương pin năng lượng mặt trời đang được sử dụng phổ biến trên thị trường - tức là khoảng hơn 20%.
 
Perovskite kết hợp pin silicon: Sự lựa chọn hoàn hảo?
 
Dự báo, 5-10 năm tới pin perovskite mới được bán rộng rãi trên thị trường. Tuy nhiên, do các tín hiệu ban đầu quá tốt, các nhà nghiên cứu đã đầu tư tìm hiểu các cách thức ứng dụng khác nhau cho sản phẩm này. Khi giá cả, hiệu suất chuyển hóa đạt mức để cạnh tranh với các sản phẩm hiện có, pin perovskite có thể được sử dụng trong các hệ thống phát điện mặt trời giống như pin silicon hiện nay.
 
Mặt khác, tương lai thật sự của năng lượng mặt trời sẽ phụ thuộc vào các kỹ thuật thực nghiệm mới tích hợp pin perovskite trên bề mặt các tấm pin silicon để tối ưu hóa hiệu suất phát điện tổng cộng.
 
Theo Giáo sư McGehee, trên thực tế pin silicon hấp thụ năng lượng mặt trời ở bước sóng khác so với vật liệu perovskite. Nếu kết hợp, loại pin mới sẽ có phổ năng lượng chuyển hóa lớn hơn so với việc dùng từng loại pin riêng.
 
Ông McGehee cho biết thêm, với khoản đầu tư khá lớn từ rất nhiều công ty vào công nghệ pin silicon, việc tiếp cận thị trường của các loại pin mặt trời chỉ sử dụng perovskite là không dễ dàng - ngay cả khi nó có khả năng cạnh tranh thật sự. Do đó, việc kết hợp sẽ vừa giúp nâng cao hiệu suất của các tấm pin hiện tại, vừa thúc đẩy công nghiệp pin mặt trời theo hướng làm lợi cho tất cả các bên, giảm thiểu sự cạnh tranh triệt tiêu giữa hai loại vật liệu khác nhau.
 
Theo ông Padture, cũng có thể có những cách ứng dụng khác hứa hẹn không kém. Không giống pin silicon, pin perovskite có thể tồn tại ở dạng trong suốt hoặc được làm thành các màu sắc khác nhau. Loại pin này có thể lắp đặt tại những điểm mà việc dùng pin silicon là bất khả thi - như cửa sổ. Do đó, ở những trường hợp này không cần phải cạnh tranh với pin silicon, chúng có giá trị riêng của mình.
 
Hiện một vài công ty đã đầu tư vào nghiên cứu vật liệu perovskite, trong đó có Oxford PV - công ty của Đại học Oxford, thành lập với mục đích thương mại hóa công nghệ này. Giáo sư Padture hy vọng Chính phủ Mỹ sẽ đầu tư nhiều hơn cho hướng nghiên cứu này, trong bối cảnh pin silicon truyền thống đã nhận được sự quan tâm tương đối đầy đủ từ các công ty tư nhân.
 
Kết hợp với các hướng phát triển khác như sử dụng chính sách trợ cấp năng lượng sạch hoặc đánh thuế cácbon, hoạt động nghiên cứu về công nghệ năng lượng mặt trời mới sẽ tạo điều kiện tăng sức cạnh tranh của lĩnh vực này và cuối cùng sẽ góp phần cải thiện môi trường.
Tham khảo KHPT
pin năng lượng mặt trời, may nuoc nong nang luong mat troi, pin nang luong mat troi, nang luong mat troi, pin mat troi, may nang luong mat troi, năng lượng mặt trời, pin mặt trời, dien nang luong mat troi, đèn năng lượng mặt trời, máy nước nóng năng lượng mặt trời, binh nuoc nong nang luong mat troi, den nang luong mat troi, dien mat troi, máy năng lượng mặt trời, máy phát điện năng lượng mặt trời, điện năng lượng mặt trời, gia pin nang luong mat troi, đèn led năng lượng mặt trời, pin mặt trời giá rẻ, pin năng lượng mặt trời giá rẻ, pin nang luong mat troi gia bao nhieu, điện mặt trời, bán pin năng lượng mặt trời, hệ thống năng lượng mặt trời, pin sac du phong nang luong mat troi, giá pin năng lượng mặt trời, gia pin mat troi, giá pin mặt trời, sac pin nang luong mat troi, điện năng lượng mặt trời cho gia đình, panel năng lượng mặt trời, mua pin nang luong mat troi, đèn năng lượng mặt trời giá rẻ, thiet bi nang luong mat troi, sạc pin năng lượng mặt trời, đèn pin năng lượng mặt trời, quat nang luong mat troi, bin nang luong mat troi, gia may nang luong mat troi, giá đèn năng lượng mặt trời, bình năng lượng mặt trời, bán pin mặt trời, sạc năng lượng mặt trời, năng lương mặt trời, pin nang luong mat troi gia re, den nang luong, ban pin nang luong mat troi, máy phát điện năng lượng mặt trời cho gia đình, điện mặt trời cho gia đình, hệ thống điện năng lượng mặt trời, pin nang luong mat troi 12v, giàn năng lượng mặt trời, giá năng lượng mặt trời, mua pin mặt trời, sua may nang luong mat troi, dien nang luong mat troi gia dinh, dien nang luong mat troi gia re, pin năng lượng mặt trời giá, cong ty nang luong mat troi, bóng đèn năng lượng mặt trời, pin mặt trời giá, bán đèn năng lượng mặt trời, pin năng lương mặt trời, quạt năng lượng mặt trời, dan nang luong mat troi, sạc dự phòng năng lượng mặt trời, sạc pin bằng năng lượng mặt trời, may phat dien nang luong mat troi, sac pin dien thoai nang luong mat troi, mua pin năng lượng mặt trời ở đâu, điện mặt trời giá rẻ, bộ sạc năng lượng mặt trời, panel nang luong mat troi, pin mat troi gia re, may phat dien bang nang luong mat troi, mua pin mat troi, công ty năng lượng mặt trời, pin năng lượng măt trời, đèn sử dụng năng lượng mặt trời, pin dự phòng năng lượng mặt trời, den pin nang luong mat troi, may phat dien nang luong mat troi gia bao nhieu, may phat dien nang luong mat troi cho gia dinh, cell pin năng lượng mặt trời, thiết bị sử dụng năng lượng mặt trời, pin năng lượng mặt trời cho gia đình, gia may phat dien nang luong mat troi, pin năng lượng mặt trời dùng cho gia đình, sạc pin năng lượng mặt trời cho dien thoai, công nghệ năng lượng mặt trời, thiet bi dien nang luong mat troi, pin năng lượng, nang luong dien mat troi, san pham nang luong mat troi, dien mat troi gia bao nhieu, pin sạc năng lượng mặt trời, bo nang luong mat troi, bán pin mặt trời giá rẻ, pin nang luong mat troi 220v, giá pin măt trời, mua ban pin nang luong mat troi, den sac nang luong mat troi, he thong dien nang luong mat troi, sac pin bang nang luong mat troi, cấu tạo pin mặt trời, cách làm pin năng lượng mặt trời đơn giản, đèn sạc năng lượng mặt trời, ứng dụng năng lượng mặt trời, cách làm pin mặt trời đơn giản, đèn năng lượng mặt trời hcm, sạc điện thoại năng lượng mặt trời, xe năng lượng mặt trời, pin măt trời, thiết bị năng lượng mặt trời, gia thanh pin nang luong mat troi, sử dụng năng lượng mặt trời, hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời, cách chế tạo pin năng lượng mặt trời, nang luong mat troi gia re.

Hỗ trợ trực tuyến

  • P. Kinh doanh

    0903 936 500

  • Tư Vấn Kỹ Thuật

    0903 936 200

  • Chăm sóc khách hàng

    Email: dientusaigongroup@gmail.com