Theo một báo cáo nghiên cứu chung về quang điện của các nhà khoa học từ Đại học Luxembourg và TDK, một công ty điện tử nổi tiếng của Nhật Bản, bằng cách cải tiến một thành phần, họ đã có thể làm cho pin mặt trời thu được nhiều năng lượng mặt trời hơn, từ đó tạo ra nhiều điện hơn.

Báo cáo cho thấy thành phần cải tiến là một màng oxit dẫn điện, màng này hiện trong suốt hơn ở vùng hồng ngoại. Mặc dù các nhà khoa học đã thực hiện những nỗ lực tương tự trước đây, nhưng đây là lần đầu tiên màng oxit dẫn điện đạt được độ trong suốt cao hơn với quy trình một bước và toàn bộ quy trình diễn ra trong môi trường không khí ổn định.

Tế bào quang điện và hàng loạt công nghệ khác có thể hưởng lợi từ nó

"Bộ phim do Đại học Luxembourg sản xuất đã được tiếp xúc với không khí trong một năm rưỡi và độ dẫn điện hiện tại vẫn không thua kém bản gốc." Giáo sư Susanne Siebentritt, trưởng phòng thí nghiệm quang điện của Đại học Luxembourg cho biết.

“Đây là một kết quả nghiên cứu khoa học tuyệt vời, không chỉ cho pin mặt trời mà còn cho hàng loạt công nghệ khác”. Cô nói thêm. Các nhà khoa học tham gia nghiên cứu này còn có trợ lý nghiên cứu, Tiến sĩ Matěj Hála từ Phòng thí nghiệm quang điện của Đại học Luxembourg và Shohei Fujii và Yukari Inoue từ TDK.

Các oxit dẫn điện trong suốt có thể được sử dụng trong bất kỳ thiết bị nào kết hợp điện tử và ánh sáng, chẳng hạn như điốt phát quang (đèn LED), pin mặt trời, bộ tách sóng quang và thậm chí cả màn hình cảm ứng. Trong pin mặt trời, những màng này phải dẫn điện vì chúng bao gồm điện cực phía trên. Đồng thời, chúng cũng phải trong suốt để truyền ánh sáng mặt trời thu được xuống lớp bên dưới - khu vực hình thành dòng điện.

Công nghệ phát điện quang điện có thể hưởng lợi từ thành tựu mới này

Bằng cách thêm tạp chất, oxit tạo thành màng có chức năng dẫn điện. Nói chung, oxit kẽm pha tạp nhôm được sử dụng rộng rãi nhất. Trong trường hợp này, nhôm có thể mang các electron tự do đến oxit kẽm và các electron tự do này cũng có thể hấp thụ ánh sáng hồng ngoại, điều đó có nghĩa là năng lượng mặt trời truyền qua ít hơn.

Nhóm nghiên cứu của Đại học Luxembourg và TDK đã thực hiện một loạt điều chỉnh đối với quy trình sản xuất phim để làm cho oxit chì tinh khiết dẫn điện tốt hơn.

"Nhờ trao đổi học thuật giữa các quốc gia khác nhau, nhóm chuyên gia đa ngành của chúng tôi đã nảy ra ý tưởng bổ sung thêm một chất bổ sung - plasma khí - vào quá trình phún xạ. Sau khi thêm plasma khí, vật liệu vẫn có thể dẫn điện ngay cả khi không có nguyên tố nhôm." Giáo sư Siebentritt Giải thích điều đó.

Có ít điện tử tự do hơn, nhưng nhanh hơn

"Với quy trình mới này, độ dẫn điện của vật liệu plasma khí tương tự như vật liệu pha tạp nhôm, nhưng độ trong suốt ở vùng hồng ngoại tốt hơn, do số lượng electron tự do giảm dẫn đến giảm khả năng hấp thụ ánh sáng. tỷ lệ, do đó cải thiện hiệu quả của pin mặt trời." Tiến sĩ Matěj Hála giải thích.