[petrotimes] "Cha đẻ" pin mặt trời nói về tương lai của năng lượng xanh

Vừa qua tại hội thảo khoa học "Những nghiên cứu đổi mới trong năng lượng mặt trời và kỹ thuật vật liệu tiên tiến”, GS Martin Andrew Green (Đại học New South Wales, Úc) - người được mệnh danh là "Cha đẻ năng lượng mặt trời" đã có những chia sẻ về những tiến bộ gần đây trong lĩnh vực pin mặt trời với các bạn sinh viên Việt Nam.

Giáo sư Martin Andrew Green chia sẻ về những tiến bộ của công nghệ pin mặt trời

Tại hội thảo, GS Martin Andrew Green đã chia sẻ về những tiến bộ gần đây trong lĩnh vực pin mặt trời. Trong hơn 40 năm nghiên cứu, ông và nhóm nghiên cứu của mình đã tìm ra cách tối ưu hóa hiệu suất của các tấm pin mặt trời thông qua việc cải tiến vật liệu, cấu trúc và công nghệ chế tạo. Điều này đã đưa năng lượng mặt trời trở thành giải pháp cạnh tranh với nhiên liệu hóa thạch truyền thống.

Pin mặt trời PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) được ông phát minh từ năm 1983, đã cách mạng hóa ngành công nghiệp quang điện, sử dụng kỹ thuật thụ động hóa bề mặt sau giúp tăng đáng kể hiệu suất.

Đổi mới đột phá này hiện được sử dụng trong hơn 90% các tấm pin mặt trời được sản xuất trên thế giới. Trước đó, vào năm 1976, các module năng lượng mặt trời có hiệu suất 5-6% và tuổi thọ chỉ hơn một năm.

Đến năm 1983, GS Martin Andrew Green đã đạt kỷ lục thế giới đầu tiên về hiệu suất của pin mặt trời silicon với tấm pin có thể chuyển đổi 18% năng lượng của ánh sáng mặt trời thành điện năng.

Đáng chú ý, nghiên cứu của ông đã liên tục lập kỷ lục trong những năm sau đó về hiệu suất tấm pin năng lượng mặt trời.

"Vào năm 2008, chúng tôi đã tạo ra tấm pin hiệu suất 25% đầu tiên và tuổi thọ lên tới hàng chục năm", ông cho biết.

Ngày nay, đi cùng với sự phát triển của khoa học và công nghệ, đã có nhiều nghiên cứu về vật liệu mới, vật liệu thông minh mở ra những hướng đi đầy hứa hẹn cho pin mặt trời thế hệ mới.

"Những vật liệu này có tiềm năng vượt trội so với silicon truyền thống (một dạng polymer tổng hợp trơ) về nhiều mặt. Lợi thế của vật liệu này là khả năng hấp thụ ánh sáng tốt hơn, cho phép sản xuất pin mặt trời có hiệu suất chuyển đổi cao hơn, giúp giảm chi phí từ sản xuất đến vận chuyển, lắp đặt và cuối cùng là tái chế và xử lý", GS. Martin Andrew Green chia sẻ

GS. Martin Andrew Green đặc biệt nhấn mạnh tầm quan trọng của hợp tác quốc tế trong việc thúc đẩy các nghiên cứu và phát triển công nghệ năng lượng tái tạo. Theo GS Martin Andrew Green, các thách thức toàn cầu như biến đổi khí hậu và sự gia tăng dân số không thể được giải quyết bởi một quốc gia hay tổ chức riêng biệt mà cần sự hợp tác toàn cầu giữa các nhà khoa học, chính phủ và ngành công nghiệp. Khi tất cả các bên cùng nỗ lực trong việc nghiên cứu, đầu tư và triển khai công nghệ quang điện, chúng ta mới có thể đạt được mục tiêu phát triển bền vững và giảm thiểu những tác động tiêu cực của năng lượng hóa thạch đối với môi trường.

Đồng thời, GS Martin Andrew Green cũng đặc biệt nhấn mạnh, hợp tác quốc tế là yếu tố không thể thiếu để thúc đẩy nghiên cứu và ứng dụng năng lượng tái tạo, góp phần giảm thiểu tác động môi trường và xây dựng nền kinh tế bền vững.

Toàn cảnh hội thảo

Tại hội thảo, TS Kiều Xuân Thực - Hiệu trưởng Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội nhấn mạnh, ngày nay, khi năng lượng tái tạo, vật liệu tiên tiến là chìa khóa để giải quyết các thách thức toàn cầu như biến đổi khí hậu, phát triển bền vững và tiến bộ công nghệ. Những đổi mới trong năng lượng mặt trời và kỹ thuật vật liệu tiên tiến sẽ là nền tảng quan trọng để giới thiệu các nghiên cứu đột phá, thúc đẩy đối thoại và truyền cảm hứng hành động.

GS Mônica Alonso Cotta (Đại học Campinas, Brazil) đã chia sẻ những kiến thức thú vị về tín hiệu tế bào vi khuẩn, mở ra tiềm năng phát triển các công cụ chẩn đoán y tế thế hệ mới và phương pháp ngăn ngừa các bệnh nhiễm trùng liên quan đến biofilm. Những nghiên cứu này không chỉ có giá trị trong y học mà còn đặt nền tảng cho các ứng dụng liên ngành, từ kỹ thuật vật liệu đến sinh học.

Theo GS Martin Andrew Green, trong 10 năm qua đã có nhiều thay đổi trong ngành sản xuất silicon, chúng tôi đang chuyển đổi áp dụng công nghệ Topcon trên các tấm pin mặt trời.

"Chúng ta có thể thấy, giá bán pin mặt trời giảm từ 1 USD/1W (năm 2009), đến giờ là có thể mua với giá 10 cent/W, 1 tấm panel chỉ còn có giá là 70 USD. Công suất đầu ra của nhà máy năng lượng có thể thay thế 10 nhà máy nhiệt than. Khi nhu cầu năng lượng toàn cầu tăng đến 1TB Gigawatt (GW) trong 1 năm tới, chúng ta sẽ tăng công suất lắp đặt khi có chi phí thấp hơn.

Trung bình nếu sắp xếp ngẫu nhiên các tấm tế bào pin mặt trời, hiệu suất đạt được là 30%; nhưng nếu xếp chồng 2 lớp sẽ tăng hiệu suất lên 40%. Trong quá khứ hay tương lai, chúng ta đều có thể thay thế silicon bằng các tấm màng mỏng, để tạo được tấm pin có hiệu suất rất lớn".

Nguồn: Tạp chí điện tử PetroTimes