Pin mặt trời không sử dụng đất hiếm

Nằm trong xu thế ấy, các nhà khoa học của công ty IBM đã miệt mài làm việc trong phòng thí nghiệm để phát triển các loại pin sử dụng năng lượng mặt trời với hiệu suất cao. Mới đây nhóm nghiên cứu của IBM vừa cho biết họ đã đạt được thành công lớn khi tạo ra các tấm panel từ các chất phổ biến trong tự nhiên với tỉ lệ ánh sáng được chuyển hoá thành điện năng lên tới 11,1%, cao hơn 10% so với kết quả gần nhất được ghi nhận trước đó.

 

 

Công nghệ CZTS tạo ra các tấm panel từ các nguyên tố phổ biến và dễ khai thác trong tự nhiên là đồng (Copper), kẽm (Zinc), thiếc (Tin) và selen (Selenium). Nhóm nghiên cứu của công ty IBM cũng hi vọng họ có thể phát triển một loại pin CZTS với hiệu năng cao trong vài năm tới. Tuy nhiên, thành công đã đến với họ sớm hơn nhiều so với mong đợi khi dự án hợp tác với các nhà sản xuất Nhật Bản là Tokyo Ohka Kogyo, DelSolar and Solar Frontier vừa chế tạo thành công hợp chất tạo pin có công thức Cu2ZnSn(S,Se)4 .Các thử nghiệm trên loại pin mới đem lại các kết quả rất ấn tượng khi hiệu suất quang điện của nó vào khoảng 20% nếu sử dụng nguồn sáng nhân tạo và 11,1% trong trường hợp chiếu ánh sáng mặt trời trực tiếp. Đây là những tỉ lệ chuyển hóa năng lượng cao nhất hiện nay đối với các tấm pin mặt trời không chứa đất hiếm.

 

Do được chế tạo từ các vật liệu phổ biến nên giá thành các loại pin mà IBM phát triển sẽ rẻ hơn nhiều so với các loại pin truyền thống. Ở thời điểm hiện tại, các nhà nghiên cứu tin tưởng loại pin CZTS sẽ sớm phổ biến trong thời gian tới và mỗi năm nó sẽ đem lại cho thế giới 500 Gigawatt năng lượng sạch.

 

Nguyên tắc hoạt động Tất cả các loại pin mặt trời trên thế giới đều hoạt động dựa trên hiệu ứng quang điện. Đây là hiện tượng xảy ra khi chiếu một chùm sáng thích hợp vào một chất nào đó, khi ấy dưới tác dụng của năng lượng kích thích electron sẽ bật ra khỏi bề mặt. Nếu đặt một điện trường để định hướng electron, người ta có thể thu được một dòng diện chạy trong mạch khép kín