Tấm pin mặt trời hai mặt có thể tạo ra nhiều năng lượng hơn với chi phí thấp hơn tới 70%

Các nhà khoa học tại Đại học Surrey đã chế tạo được một loại tấm pin mặt trời mới có hai mặt, sử dụng các tấm perovskite linh hoạt với các điện cực làm từ ống nano carbon. Nhóm cho biết những thứ này có thể tạo ra nhiều năng lượng hơn với hiệu suất cao hơn và với chi phí thấp hơn 70% so với các tấm pin mặt trời hiện có.

Tiến sĩ Jing Zhang, nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Tiên tiến Surrey, cho biết: “Tế bào hai mặt của chúng tôi có thể thu ánh sáng mặt trời từ cả tấm mặt trước và mặt sau. Điều này tạo ra nhiều năng lượng hơn và ít phụ thuộc hơn vào góc ánh sáng chiếu vào chúng.

“Các ống nano cacbon mà chúng tôi sử dụng rất trong suốt và dẫn điện tốt. Chúng có tiềm năng mang lại năng lượng sạch cho hàng triệu người - và chúng tôi mong muốn được xem phát minh của mình sẽ được sử dụng như thế nào.”

Các nhà khoa học Surrey đã làm việc với các đồng nghiệp tại Đại học Cambridge, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, Đại học Xidian và Đại học Zhengzhou, Trung Quốc. Cùng nhau, họ đã xây dựng một loại bảng điều khiển hai mặt mới (các nhà khoa học thích thuật ngữ 'hai mặt' hơn). Họ sử dụng ống nano carbon đơn vách làm điện cực phía trước và phía sau.

Những ống này chỉ có đường kính 2.2 nanomet. Nó mỏng hơn một chút so với sợi DNA của con người. Một mảnh giấy dày hơn 45,000 ống nano xếp chồng lên nhau.

Các tấm pin có thể tạo ra hơn 36 mW trên mỗi cm vuông – và tấm mặt sau tạo ra gần 97% công suất mà tấm mặt trước tạo ra. Tỷ lệ này so với 75-95% của hầu hết các tấm hai mặt hiện có trên thị trường.

Giáo sư Ravi Silva CBE, Giám đốc Viện Công nghệ Tiên tiến, cho biết: “Thế giới không thể khử cacbon nếu không có năng lượng mặt trời. Tuy nhiên, điều đó đòi hỏi năng lượng mặt trời rẻ hơn nhiều so với hiện tại. Các tấm có thể hấp thụ năng lượng mặt trời ở cả hai phía là một cách tuyệt vời để làm cho công nghệ này tiết kiệm chi phí hơn.

“Chúng tôi đã sản xuất được pin mặt trời một điểm nối có hiệu suất cao nhất cho đến nay. Các tấm pin của chúng tôi có chi phí sản xuất thấp hơn 70% so với tấm pin mặt trời một mặt thông thường. Điều này có thể thay đổi đáng kể thị trường và đơn giản hóa các cấu trúc cần thiết dựa trên pin mặt trời perovskite.”

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Thiên nhiên.

Nghiên cứu này giúp thúc đẩy các Mục tiêu Phát triển Bền vững (SDG) của Liên hợp quốc gồm 7 (năng lượng sạch và giá cả phải chăng), 9 (công nghiệp, đổi mới và cơ sở hạ tầng) và 13 (hành động vì khí hậu).