Nhóm nghiên cứu đã tiên phong trong việc tạo ra một thiết bị lai đầu tiên thuộc loại này, tích hợp pin mặt trời silicon với hệ thống lưu trữ tiên tiến được gọi là MOST.
Thiết bị lai này có thể biến đổi việc thu và lưu trữ năng lượng mặt trời. Hình ảnh là thiết bị lai MOST-PV.
Để tăng cường ứng dụng năng lượng mặt trời trên toàn cầu, các nhà nghiên cứu đã phát triển một thiết bị lai cải tiến nhằm giải quyết thách thức về bản chất không liên tục của quá trình sản xuất năng lượng mặt trời.
Thiết bị này kết hợp, “lần đầu tiên” hai công nghệ: lưu trữ năng lượng nhiệt mặt trời phân tử và năng lượng quang điện dựa trên silicon truyền thống. Đáng chú ý, nó đã thiết lập một chuẩn mực mới về hiệu quả lưu trữ năng lượng và đạt được hiệu quả sử dụng năng lượng mặt trời tổng thể cao.
Năng lượng mặt trời quang điện rất quan trọng trong năng lượng tái tạo bằng cách chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện. "Nhưng nó vẫn đặt ra những thách thức do sản xuất năng lượng mặt trời không liên tục và nhu cầu năng lượng dao động", các nhà nghiên cứu cho biết.
Vì vậy, để thu hẹp khoảng cách giữa thời điểm năng lượng được sản xuất và thời điểm năng lượng được tiêu thụ, các hệ thống lưu trữ năng lượng hiệu quả là điều cần thiết. Chúng sẽ đảm bảo nguồn cung cấp điện đáng tin cậy.
“Tuy nhiên, các công nghệ này vẫn chưa hoạt động tối ưu, chủ yếu là do nhiệt lượng chúng tỏa ra, ảnh hưởng đến sản xuất năng lượng và độ bền của hệ thống quang điện”, nhóm nghiên cứu do giáo sư Kasper Moth-Poulsen của ICREA từ Trường Kỹ thuật Barcelona East (EEBE) đứng đầu cho biết.
“Ngoài ra, các công nghệ lưu trữ hiện tại, chẳng hạn như pin, còn phụ thuộc vào các vật liệu không bền vững.”
Hệ thống MOST sáng tạo
Để giải quyết những vấn đề này, nhóm nghiên cứu đã phát triển "thiết bị lai đầu tiên" kết hợp pin mặt trời silicon với hệ thống lưu trữ sáng tạo có tên là MOST, viết tắt của hệ thống lưu trữ năng lượng nhiệt mặt trời phân tử.
MOST sử dụng các phân tử hữu cơ thay đổi khi chúng hấp thụ các photon năng lượng cao như tia cực tím. Các phân tử này có thể thu thập và lưu trữ năng lượng để sử dụng sau.
Nhóm nghiên cứu cho biết thêm: "Một tính năng đặc biệt của hệ thống là các phân tử này cũng cung cấp khả năng làm mát cho tế bào quang điện bằng cách hoạt động như một bộ lọc quang học và chặn các photon thường gây ra hiện tượng nóng lên và làm giảm hiệu suất của hệ thống".
Bên cạnh đó, hệ thống MOST bền vững hơn các phương pháp truyền thống.
“Không giống như các công nghệ khác dựa vào vật liệu khan hiếm, hệ thống MOST sử dụng các nguyên tố phổ biến như carbon, hydro, oxy và nitơ”, nhóm nghiên cứu cho biết trong một thông cáo báo chí.
Hiệu suất và hiệu quả ấn tượng
Trong các thử nghiệm thực tế, thiết bị đã chứng minh được kết quả ấn tượng. Nó đạt được hiệu suất lưu trữ năng lượng kỷ lục là 2,3%, đặc biệt là để lưu trữ năng lượng mặt trời nhiệt phân tử.
Một trong những tính năng chính của cải tiến này là khả năng giảm nhiệt độ của tế bào quang điện tới 8°C.
Việc giảm nhiệt này giúp giảm thiểu tổn thất năng lượng, do đó tăng hiệu suất của pin lên 12,6%.
“Thiết bị kết hợp này hoạt động với hiệu suất sử dụng năng lượng mặt trời lên tới 14,9%, cải thiện đáng kể so với hai hệ thống năng lượng mặt trời lai hoạt động độc lập”, thông cáo báo chí nhấn mạnh.
Chuyển đổi năng lượng sạch toàn cầu
Bằng cách kết hợp hiệu quả hai hệ thống này, thiết bị đảm bảo hiệu suất được nâng cao và năng lượng đầu ra đáng tin cậy hơn.
Nó cũng làm giảm tác động đến môi trường của các phương pháp lưu trữ năng lượng truyền thống như pin, thường sử dụng vật liệu khan hiếm và có hại.
Việc tích hợp năng lượng quang điện với lưu trữ nhiệt phân tử là một bước quan trọng hướng tới tương lai năng lượng sạch hơn và hiệu quả hơn.
Thiết bị lai này có tiềm năng cách mạng hóa cách chúng ta thu thập và lưu trữ năng lượng mặt trời. Nó giải quyết nhu cầu cấp thiết về năng lượng sạch và lưu trữ hiệu quả.
Mời các đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
