Nghiên cứu mới chỉ ra một nhược điểm quan trọng trong vật liệu silicon dùng để sản xuất pin mặt trời mà trước đây không ai phát hiện ra. Đây có thể là lỗi khiến pin Mặt Trời giảm mất 2% hiệu suất pin mặt trời trong vài giờ sử dụng ban đầu. Lỗi này thường thấy đến mức nó có một cái tên riêng, là Suy giảm cảm ứng ánh sáng (LID).

Con số 2% tuy bé nhỏ nhưng nếu mỗi tấm pin đều bị LID thì năng lượng bị mất đi là vô cùng to lớn. Trên thực tế, ước tính số năng lượng mất đi do LID nhiều hơn cả tổng năng lượng 15 nhà máy hạt nhân tại Vương quốc Anh sản xuất ra. Phát hiện mới sẽ giúp ngành năng lượng toàn cầu lấy lại những gì đã mất.

“Do ảnh hưởng tới cả khía cạnh môi trường lẫn tài chính, việc pin Mặt Trời giảm giá trị sử dụng trở thành đề tài nóng trong ngành khoa học kỹ thuật suốt bốn thập kỷ qua”, nhà nghiên cứu Tony Peaker tới từ Đại học Manchester cho hay.

"Những bộ não sáng giá nhất của ngành đã hợp sức tìm câu trả lời cho vấn đề nhức nhối này, nhưng giờ điều này sẽ không còn làm khó chúng ta nữa", ông nói thêm.

Để tìm ra lời giải mà 270 tài liệu nghiên cứu trong bốn thập kỷ vừa qua không thể xác định được, nghiên cứu mới nhất đã sử dụng kỹ thuật điện quang học gọi là quang phổ nhất thời mức độ sâu (DLTS) để tìm ra điểm yếu trong silicon.

Phân tích bằng DLTS, các nhà khoa xác định được nguyên nhân: khi ánh sáng được chuyển thành điện, dòng chảy electron bị nghẽn lại, từ đó làm giảm lượng năng lượng có thể được tạo ra. Lỗi nghiêm trọng này 'im hơi lặng tiếng' cho tới khi tấm năng lượng mặt trời được làm nóng trong nắng - nhóm nghiên cứu cho biết.

“Chúng tôi đã chứng minh được lỗi tồn tại, giờ đây cần tới khả năng sửa chữa của ngành kỹ thuật”, nhà nghiên cứu từ Đại học Manchester phát biểu.

Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng silicon chất lượng cao hơn có các hạt mang điện tích (các electron mang năng lượng photon) với 'tuổi thọ' dài hơn, giúp củng cố ý tưởng rằng các bẫy này có liên quan đến sự suy giảm hiệu quả.

Nghiên cứu giúp tăng tỷ lệ hiệu quả của tấm pin mặt trời có thể mang lại nhiều đột phá trong phòng thí nghiệm. Giờ đây, khi bí ẩn suy giảm cảm ứng ánh sáng đã được giải quyết, các trang trại năng lượng mặt trời trên toàn cầu sẽ được hưởng lợi.

"Hiệu suất giảm tuyệt đối 2% có vẻ không phải là vấn đề lớn, nhưng xét tới việc các tấm pin Mặt Trời đang cung cấp một lượng năng lượng vô cùng lớn cho tổng nhu cầu năng lượng toàn thế giới, sụt 2% là con số đáng kể", nhà nghiên cứu Peaker phát biểu.

Nghiên cứu đã được công bố trên Journal of Applied Physics.

Theo khampha.vn