[Vui lòng đăng ký trang Youtube của Pacific Group tại
https://www.youtube.com/channel/UCAxje1GxiUpZD6MEcR0f5Jg/videos
Chúng tôi có các buổi chia sẻ về kinh doanh thực tế hàng tuần]
Hướng tới sản xuất pin mặt trời bán trong suốt có kích thước bằng cửa sổ
Nhìn qua các tế bào năng lượng mặt trời bán trong suốt, những quả anh đào trên cây được xác định rõ ràng. Quy trình sản xuất mới có thể cho phép các cửa sổ sản xuất điện quy mô mét. Nhà cung cấp hình ảnh: Xinjing Huang, Nhóm Vật liệu và Linh kiện Quang điện tử, Đại học Michigan.
Trong một bước quan trọng nhằm đưa pin mặt trời trong suốt đến cửa sổ gia đình, các nhà nghiên cứu tại Đại học Michigan đã phát triển một phương pháp sản xuất pin mặt trời bán trong suốt và hiệu quả cao.
Stephen Forrest, Giáo sư Kỹ thuật Điện tại Đại học Peter A. Franken, đồng thời là tác giả tương ứng của một nghiên cứu cho biết: “Về nguyên tắc, chúng ta có thể chia tỷ lệ pin mặt trời hữu cơ bán trong suốt thành hai mét x hai mét. xuất bản trong Joule.
Các tế bào năng lượng mặt trời dựa trên silicon truyền thống hoàn toàn không trong suốt, hoạt động cho các trang trại năng lượng mặt trời và mái nhà nhưng sẽ đánh bại mục đích của các cửa sổ. Tuy nhiên, pin mặt trời hữu cơ, trong đó chất hấp thụ ánh sáng là một loại nhựa, có thể trong suốt.
Các tế bào năng lượng mặt trời hữu cơ đã tụt hậu so với người anh em họ dựa trên silicon của chúng cho mục đích sản xuất năng lượng do những thách thức kỹ thuật như hiệu suất thấp và tuổi thọ ngắn, nhưng công trình gần đây trong phòng thí nghiệm của Forrest đã đạt được hiệu suất kỷ lục 10% và tuổi thọ ước tính lên đến 30 năm .
Vì vậy, nhóm nghiên cứu đã chú ý đến việc chế tạo pin mặt trời trong suốt có thể sản xuất được. Một thách thức đáng kể là tạo ra các kết nối điện quy mô micromet giữa các tế bào riêng lẻ bao gồm mô-đun năng lượng mặt trời. Các phương pháp thông thường sử dụng tia laser để tạo hình các tế bào có thể dễ dàng làm hỏng các chất hấp thụ ánh sáng hữu cơ.
Thay vào đó, nhóm nghiên cứu đã phát triển một phương pháp tạo mẫu nhiều bước để đạt được độ phân giải ở quy mô micromet. Họ lắng đọng các màng nhựa mỏng và tạo hình thành các dải cực kỳ mỏng. Sau đó, chúng lắng xuống các lớp hữu cơ và kim loại. Tiếp theo, họ bóc tách các dải, tạo ra các liên kết điện rất tốt giữa các tế bào.
Nhóm đã kết nối tám pin mặt trời bán trong suốt, mỗi pin 4 cm x 0,4 cm và cách nhau bằng các kết nối rộng 200µm, để tạo ra một mô-đun 13 cm2 duy nhất. Hiệu suất chuyển đổi năng lượng 7,3% thấp hơn khoảng 10% so với các pin mặt trời riêng lẻ trong mô-đun. Tổn thất hiệu quả nhỏ này không tăng theo kích thước của mô-đun; do đó, hiệu quả tương tự cũng được mong đợi đối với các tấm quy mô mét. Với độ trong suốt gần 50% và màu xanh lục, các ô thích hợp để sử dụng trong các cửa sổ thương mại. Có thể dễ dàng đạt được độ trong suốt cao hơn đối với thị trường dân dụng nhờ công nghệ tương tự.
Xinjing Huang, nghiên cứu sinh tiến sĩ vật lý ứng dụng của U-M và là tác giả đầu tiên của nghiên cứu được công bố cho biết: “Đã đến lúc cần sự tham gia của ngành công nghiệp để biến công nghệ này thành các ứng dụng giá cả phải chăng.
Cuối cùng, tấm pin mặt trời linh hoạt sẽ được kẹp giữa hai ô cửa sổ. Mục tiêu của các phim cách nhiệt tạo ra năng lượng này là trong suốt khoảng 50% với hiệu suất 10% -15%. Forrest tin rằng điều này có thể đạt được trong vòng vài năm.
Forrest cho biết: “Nghiên cứu mà chúng tôi đang thực hiện là chế nhạo công nghệ để các nhà sản xuất có thể thực hiện các khoản đầu tư cần thiết để đi vào sản xuất quy mô lớn.
Ông nói, kỹ thuật này cũng có thể được khái quát hóa cho các thiết bị điện tử hữu cơ khác. Và trên thực tế, nhóm của anh ấy đã áp dụng nó cho OLED để chiếu sáng trắng.
Đại học Michigan đã đăng ký bảo hộ bằng sáng chế và đang tìm kiếm đối tác để đưa công nghệ ra thị trường.
