Phát biểu khai mạc, PGS.TS Vũ Hải Quân, Giám đốc Đại học Quốc gia TPHCM cho biết, hiện nay, các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời, gió và thủy điện ngày càng trở thành trụ cột trong việc giải quyết khủng hoảng năng lượng toàn cầu và giảm lượng khí thải carbon.
Trong đó, nghiên cứu và phát triển các vật liệu mới cho pin mặt trời và các ứng dụng bền vững là một yếu tố cốt lõi trong việc mở rộng ứng dụng năng lượng tái tạo, từ đó đóng góp trực tiếp vào mục tiêu phát triển bền vững của thế giới.
Tại phiên tọa đàm, dưới sự chủ trì của GS. Richard Henry Friend (Đại học Cambridge, Anh) - Chủ tịch Hội đồng Giải thưởng VinFuture, các nhà khoa học đã trao đổi về: sử dụng năng lượng và những vấn đề môi trường của pin; ảnh hưởng của các vật liệu năng lượng đến môi trường; các giải pháp bền vững cho pin mặt trời; nâng cao hiệu năng của pin mặt trời…
Nghiên cứu và phát triển các vật liệu mới cho pin mặt trời
Với tham luận “Hướng đi tương lai của silicon trong sự phát triển của công nghệ năng lượng mặt trời”, GS. Martin Andrew Green (Đại học New South Wales, Australia) cung cấp bức tranh tổng quan toàn diện về công nghệ năng lượng mặt trời silicon. Theo ông, pin mặt trời silicon đang tiến gần đến giới hạn hiệu suất lý thuyết ở mức 29,4%. Đồng thời, việc sản xuất pin mặt trời silicon đòi hỏi nhiệt độ cực cao - trên 1000°C, đồng nghĩa với việc cần sử dụng rất nhiều năng lượng. Vật liệu bạc được sử dụng trong kết nối điện đang trở nên ngày càng khan hiếm - ngành công nghiệp điện mặt trời hiện đã sử dụng tới 15% sản lượng bạc toàn cầu. Và việc sử dụng indium trong các dây dẫn trong suốt cũng đang phải đối mặt với những thách thức tương tự.
Theo ông, nghiên cứu về vật liệu mới đang 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 về nhiều mặt.
GS. Marina Freitag (Đại học Newcastle, Anh) cho biết, cuộc khủng hoảng khí hậu đòi hỏi con người phải mở rộng quy mô sản xuất năng lượng mặt trời, ứng với mục tiêu đến năm 2030 công suất điện mặt trời cần đạt là 3 TW - tương đương với 7,5 tỷ tấm pin mặt trời cần được lắp đặt trong thập kỷ này.
GS. Marina Freitag đã chia sẻ cách kết hợp các vật liệu được lựa chọn kỹ lưỡng với silicon có thể tạo ra pin mặt trời không chỉ mang lại hiệu suất cao hơn mà còn bền vững hơn. Đó là perovskite. Theo GS. Marina Freitag, perovskite có thể được xử lý ở nhiệt độ thấp, sử dụng lượng vật liệu ít hơn trong khi có tính linh hoạt rất cao. Điểm đặc biệt của thiết kế này là sử dụng silicon ít hơn 85% so với các pin mặt trời thông thường nhưng lại tạo ra nhiều năng lượng hơn. Lớp perovskite có thể được xử lý ở nhiệt độ dưới 200°C, so với mức 1000°C của silicon. Việc giảm đáng kể nhiệt độ xử lý này đồng nghĩa với mức tiêu thụ năng lượng sản xuất thấp hơn đáng kể.
Theo bà, cuộc cách mạng vật liệu này có sự liên kết chặt chẽ với những nghiên cứu của GS. Seth Marder (Đại học Colorado Boulder, Hoa Kỳ) về polyme để hướng tới mục tiêu chung: vật liệu bền vững cho tương lai năng lượng sạch.