Tấm silicon mỏng chỉ 25 micromet do Astrowatt chế tạo hứa hẹn sẽ nâng cao hiệu quả của pin NLMT (hình dưới). Ảnh: Technology Review, mostefficientsolarpanel.com

Đến cuối thập niên này, các nhà sản xuất vật liệu trưng thu năng lượng Mặt trời tại Mỹ có thể tạo ra các tấm pin quang điện rẻ hơn phân nửa so với giá hiện hành, mở ra tiềm năng điện Mặt trời có thể cạnh tranh với nguồn điện từ các nhiên liệu hóa thạch như than đá, dầu mỏ, khí tự nhiên…

Báo cáo đăng trên Tạp chí Energy & Environmental Science của Anh mới đây cho biết triển vọng hạ giá năng lượng Mặt trời (NLMT) chủ yếu nhờ vào công nghệ xử lý silicon – vật liệu chính dùng sản xuất pin quang điện – đang được nghiên cứu trong phòng thí nghiệm của các trường đại học, công ty và nhà sản xuất NLMT chủ chốt ở Mỹ. Giáo sư Tonio Buonassisi, trưởng nhóm nghiên cứu ở Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), dự báo công nghệ mới, nếu được ứng dụng thành công, có thể cắt giảm chi phí chế tạo các tấm pin quang điện còn 52 cent mỗi watt, so với hơn 1 USD/watt hiện nay. Khi đó, điện Mặt trời sẽ chỉ còn 6 cent/kWh ở những vùng đầy nắng của Mỹ, thấp hơn cả giá điện bình quân hiện thời.

pin NLMT

Theo các chuyên gia, cách tốt nhất để giảm giá các tấm pin quang năng là làm cho chúng hoạt động hiệu quả hơn, nhờ đó sản xuất điện nhiều hơn, với khối lượng thiết bị và vật liệu không đổi. Việc gia tăng hiệu suất cũng đồng nghĩa với việc cắt giảm chi phí lắp đặt. Nhưng bấy nhiêu vẫn không đủ hạ giá pin quang điện xuống còn 52 cent/watt, nên các nhà sản xuất sẽ cần tạo ra các tấm pin silicon mỏng hơn, vừa tiết kiệm khối lượng silicon cần dùng vừa đẩy nhanh tiến trình sản xuất. Hiện tại, quá trình chế tạo pin quang điện lãng phí tới 50% nguyên liệu silicon chất lượng cao. Tiên phong trong lĩnh vực này có thể kể đến là công ty 1366 Technologies, nơi đang chế tạo loại pin silicon mỏng trực tiếp từ một hồ silicon nóng chảy. Còn các công ty sản xuất pin quang điện khác thì tiến hành kỹ thuật tháo các lớp silicon mỏng khỏi một tấm silicon dày và lớn hơn bằng quá trình hóa học.

Một khi đã có được các tấm silicon mỏng, các nhà sản xuất cũng cần có thiết bị và kỹ thuật để giữ cho chúng ra không bị nứt, vỡ. Thực ra, việc chế tạo pin Mặt trời bằng silicon mỏng cỡ 25 micromet với chất lượng cao là điều có thể làm được, nhưng hầu hết các nhà sản xuất chuộng các tấm pin dày 180 micromet vì chúng bền hơn nhiều. Nhưng họ cũng đã tìm ra cách để giữ các tấm silicon mỏng được an toàn, đó là xử lý chúng trên một tấm kính, có chức năng như dụng cụ hỗ trợ trong quá trình sản xuất. Khi tấm pin quang năng được chế tạo hoàn chỉnh, tấm kính này sẽ bảo vệ nó khỏi các tác nhân có thể khiến nó hư hỏng.

Ngoài nâng cao công nghệ chế tạo pin NLMT để nó có thể cạnh tranh với nhiên liệu hóa thạch, quá trình lắp đặt cũng cần giảm thiểu chi phí. Được biết, chi phí lắp đặt, mua máy biến điện, hệ thống dây điện... chiếm từ 50-80% chi phí trang bị hệ thống NLMT. Tuy nhiên, một khi hiệu quả trưng thu ánh nắng của các tấm pin quang năng thế hệ mới được cải thiện, chúng có thể giúp người tiêu dùng tiết kiệm đáng kể chi phí trang bị công nghệ cung cấp năng nượng xanh do số lượng tấm pin cần dùng trong hệ thống sẽ giảm xuống.

TRÍ VĂN (Theo Technology Review)