Chế tạo pin mặt trời từ selen bằng phương pháp xử lý nhiệt laser mới
Một nhóm các nhà khoa học từ Đại học Kỹ thuật Đan Mạch đã chế tạo ra loại pin mặt trời selen mới với phương pháp nung nóng bằng laser thay cho phương pháp xử lý nhiệt thông thường. Phương pháp này đã giúp cải thiện hiệu suất của pin cũng như nâng cao hệ số lấp đầy pin lên 63,7% (hệ số kỷ lục hiện nay). Hệ số lấp đầy pin là tỷ lệ công suất thực tế (khi cả dòng điện và điện áp đều ở mức cực đại) trên công suất danh định của pin.
Trước đó, Selen là chất quang điện đầu tiên được phát hiện và ứng dụng vào pin năng lượng mặt trời trước khi tìm ra vật liệu silicon đơn tinh thể trong các tấm pin mặt trời hiện nay. Tuy nhiên, vì hiệu suất chuyển đổi kém và tính ứng dụng thực tế không cao nên nó đã dần bị thay thế bởi pin mặt trời silicon.
Dù vậy, các nhà khoa học vẫn tiếp tục nghiên cứu và phát triển pin mặt trời selen nhằm mang đến những lựa chọn tốt hơn cho ngành công nghiệp năng lượng mặt trời.
Tác giả chính của nghiên cứu cho biết, nhóm nghiên cứu đã tìm ra tiềm năng của phương pháp xử lý nhiệt bằng laser dành cho pin mặt trời màng mỏng selen và kết quả đã nhận về hệ số lấp đầy kỷ lục thế giới mới.
Cấu tạo pin mặt trời Selenium
Với phương pháp xử lý nhiệt bằng laser, chất hấp thụ selen sẽ được kết tinh một cách đặc biệt mà không làm nóng chất nền. Trong đó, pin mặt trời Selenium được cấu thành từ các thành phần bao gồm: chất nền thủy tinh soda-vôi, lớp oxit thiếc (FTO), lớp vận chuyển điện tử làm từ oxit titan (TiO2), chất hấp thụ selen, lớp oxit molypden (MoOx) và vàng (Au).
Được thử nghiệm trong điều kiện chiếu sáng tiêu chuẩn, pin đạt được hiệu suất chuyển đổi năng lượng là 5,0% và hệ số lấp đầy kỷ lục là 63,7%.
Các nhà khoa học cho biết: Hệ số lấp đầy được cải thiện có thể là do các hạt tinh thể được sắp xếp tối ưu hơn, giúp làm tăng khả năng dẫn điện của các chất bán dẫn trong cell pin.
