Tăng cường hiệu quả năng lượng mặt trời với chuyển đổi
bởi Đại học Kyoto
Liên kết bán dẫn qua trung gian của vật liệu chuyển đổi. Ảnh: KyotoU / Katsuaki Tanabe
Công nghệ pin mặt trời đã được cải thiện từng bước trong nhiều thập kỷ, nhưng việc chuyển đổi năng lượng vẫn chưa đạt mức tối ưu.
Giờ đây, các nhà nghiên cứu tại Đại học Kyoto đã phát triển một công nghệ liên kết wafer mới bằng cách sử dụng vật liệu chuyển đổi quang học biến đổi ánh sáng mặt trời thành bước sóng ngắn hơn. Quy trình bán dẫn mới này sử dụng chức năng quang học của giao diện để hình thành liên kết.
Nhóm nghiên cứu đã tạo ra một cấu trúc xếp chồng lên nhau bao gồm một màng silicon mỏng mô phỏng ô con trên của pin mặt trời nhiều điểm nối và tấm wafer pin mặt trời silicon; các lớp này được liên kết bằng một chất kết dính làm từ các hạt nano chuyển đổi phân tán trong một hydrogel.
Pin mặt trời đa điểm nối thông thường được tạo ra bằng phương pháp tăng trưởng pha hơi. Tuy nhiên, phương pháp này bị hạn chế bởi sự phù hợp mạng tinh thể trong vật liệu bán dẫn.
Nhóm nghiên cứu, do Katsuaki Tanabe dẫn đầu, đã áp dụng phương pháp liên kết wafer của họ để sản xuất một loạt các thiết bị quang học và điện tử, chứng minh rằng các vật liệu bán dẫn khác nhau có thể được xếp chồng lên nhau trong bất kỳ sự kết hợp nào mà không bị hạn chế về sự kết hợp mạng tinh thể.
Tác giả kết luận: “Ngay cả ánh sáng vốn dĩ không bị hấp thụ có bước sóng dài hơn trong ô con dưới của pin mặt trời đa điểm nối có thể được sử dụng để nâng cao hiệu quả của quá trình chuyển đổi năng lượng tổng thể thông qua giao diện chuyển đổi của chúng tôi,” tác giả kết luận.
Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Applied Physics Letters.
