Hợp tác nghiên cứu chuyển giao công nghệ chế tạo pin mặt trời màng mỏng vô định hình silic

Năng lượng mặt trời (NLMT) là nguồn năng lượng sạch do mặt trời cung cấp cho các hành tinh trong đó có trái đất. Từ giữa thế kỷ 20 sau khi phát minh ra hiệu ứng quang điện nhiều công trình nghiên cứu và ứng dụng NLMT để phát điện đã được triển khai. Pin NLMT là cơ cấu biến năng lượng mặt trời - quang năng thành điện năng. Cho đến những năm cuối thế kỷ 20 đầu thế kỷ 21 pin NLMT hay thường được gọi tắt là pin mặt trời (pin MT) chủ yếu được chế tạo từ silic.

Hiện nay trên thế giới đang sử dụng ba dạng pin mặt trời: Tấm pin mặt trời tinh thể (monocrystal, c-Si), đa tinh thể (polycrystal, p-Si) và màng mỏng vô định hình (amorphous a-Si). Hai loại đầu Pin MT crystalline (tinh thể), được nghiên cứu sáng chế ra đầu tiên vào những năm giữa thế kỷ 20 cho đến nay đã được triển khai ứng dụng một cách ổn định. Ở Việt Nam chúng ta đã ít nhiều quen thuộc, riêng loại thứ ba còn ít người biết. Vì thế, nhóm nghiên cứu tại Viện Cơ Học thuộc Viện Hàn Lâm Khoa Học và Công Nghệ Việt Nam do ThS Đỗ Đình Khang làm chủ nhiệm, đã thực hiện đề tài: “Hợp tác nghiên cứu chuyển giao công nghệ chế tạo pin mặt trời màng mỏng vô định hình silic” trong thời gian từ năm 2008 đến 2010.

Kết quả của đề tài có thể tóm tắt cô đọng trong những nội dung sau:

- Đã nghiên cứu, tìm hiểu và minh chứng được tính ưu việt của pin MT màng mỏng vô định hình a- Si so với các dạng pin MT silíc đơn và đa tinh thể quen thuộc, đặc biệt là pin a-Si có thể phát điện trong điều kiện Việt Nam có nhiều ngày mưa và mây mù trong năm. Mặc dù pin a-Si có hiệu suất tức thời thấp hơn nhưng hiệu quả tổng thể cao hơn.

- Đã nghiên cứu và nắm vững công nghệ chế tạo pin a-Si hiện có trên thế giới và khẳng định được khả năng chuyển giao vào Việt Nam là rất phù hợp. Chủ yếu là công nghệ đơn giản (giống với công nghệ chế tạo màn hình TV plasma đang sản xuất tại nước ta).

- Đã thiết kế, lắp đặt và vận hành thành công một dàn phát điện đồng bộ bằng pin a-Si công suất 1000 W. Sản phẩm này có thể thương mại hoá trong thị trường năng lượng tại Việt Nam.

- Đã nghiên cứu xác định hàm lượng silíc và khả năng điều chế khí silan (nguyên liệu chính để chế tạo pin a-Si) từ nguyên liệu gốc là cát hoặc trấu có sẵn tại Việt Nam, góp phần chủ động cho công nghệ sản xuất và giảm giá thành sản phẩm.

- Đã nghiên cứu thực nghiệm trên dàn pin a-Si do nhóm nghiên cứu Đề tài lắp đặt, đo đạc các thông số phát điện trong 1 năm. Qua đó đã khẳng định tính ưu việt của pin a-Si phát điện trong điều kiện mưa và mây mù.

- Đã xây dựng được mối quan hệ hợp tác lâu dài với các đối tác tại Hungary và Trung Quốc, để có thể du nhập công nghệ một cách thuận lợi vào Việt Nam với công nghệ tiên tiến và giá thành hợp lý.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 13545/2017) tại Cục Thông tin Khoa học và Công nghệ Quốc gia.

N.P.D (NASATI)