Công nghệ mới đẩy mạnh sử dụng điện mặt trời

Các kỹ sư điện trường Đại học Princeton Mỹ, đã phát minh ra một kỹ thuật chế tạo pin mặt trời khi kết hợp với các tiến bộ khác có thể sinh ra nguồn năng lượng có giá trị kinh tế lớn. Các kết quả này đã giúp các nhà khoa học tiến gần hơn đến việc chế tạo loại pin mặt trời thế hệ mới không chỉ hiệu quả như các loại pin mặt trời truyền thống mà còn rất rẻ và đa năng. Các loại pin mặt trời hay pin quang điện có tác dụng chuyển ánh sáng mặt trời thành điện và được sử dụng để cấp điện cho nhiều thiết bị, từ máy tính cho đến vệ tinh. Loại pin quang điện mới được làm từ các vật liệu hữu cơ, có chứa các phân tử cacbon và khác với các loại vật liệu vô cơ truyền thống từ silicon. Các vật liệu này có dạng màng cực mỏng và linh động, có thể ứng dụng vào các bề mặt có diện tích lớn. Pin mặt trời hữu cơ có thể được sản xuất theo quy trình giống như in hoặc phun vật liệu lên một ổ nhựa. Cuối cùng sẽ thu được nhiều tấm pin mặt trời bằng cách tháo dần cuộn nhựa trên và trải chúng lên mái nhà. Loại pin này có thể được sản xuất với nhiều màu khác nhau khiến cho chúng trở nên hấp dẫn về mặt kiến trúc. Pin cũng có thể ở dạng trong suốt và có thể được dán ở các cửa sổ. Pin hoạt động bằng cách nửa dùng để chuyển đổi ánh sáng mặt trời, nửa kia sinh ra điện. Do có các tính chất như vậy nên các nhà nghiên cứu đã mất nhiều năm để theo đuổi tạo ra loại màng quang điện hữu cơ, nhưng vẫn tồn tại một số vần đề về hiệu suất. Trước tiên, pin mặt trời hữu cơ được phát triển từ năm 1986 có hiệu suất chỉ là 1%. Do vậy chỉ có 1% năng lượng được chuyển đổi thành điện. Hiệu suất này được duy trì trong suốt 15 năm. Các nhà nghiên cứu trong phòng thí nghiệm của Forrest hiện đang có kế hoạch kết hợp các vật liệu và công nghệ mới. Làm được như vậy có thể tăng hiệu suất của pin mặt trời lên 5% và như vậy sẽ thu hút các nhà sản xuất thương mại. Với các phát triển thương mại xa hơn nữa, các nhà nghiên cứu dự báo các loại thiết bị pin mặt trời hữu cơ có thể có trên thị trường với hiệu suất là 5 - 10%. Họ nghĩ rằng đã tìm ra cách thức sử dụng các công nghệ và vật liệu mới để nhanh chóng đạt được hiệu suất 10%. Kỹ thuật mà các nhà nghiên cứu phát hiện đã mở ra một thời kỳ mới cho khoa học vật liệu có thể ứng dụng các dạng công nghệ khác nhau. Pin mặt trời làm từ hai loại vật liệu kết hợp, một loại sinh ra các electrons còn loại kia hút các electrons cho phép tạo ra dòng điện. Các nhà nghiên cứu ở Princeton đã chỉ ra cách kết hợp hai loại vật liệu này giống như kiểu 'đan ngón tay' và như vậy tạo ra nhiều cơ hội cho chuyển giao các electrons. Mấu chốt của tiến bộ này là sử dụng mũ kim loại đối với màng vật liệu. Điều này cho phép bề mặt vật liệu có độ mịn và đồng nhất trong khi cấu trúc micro bên trong thay đổi và kết hợp với nhau và kết quả là tạo ra kết quả qúa sự mong đợi. Sau đó, các nhà nghiên cứu sẽ phát triển mô hình toán học để diễn giải tính chất để chứng minh ích lợi trong việc tạo ra các vật liệu micro khác. Các nhà nghiên cứu hiện đang trình diễn quy trình mới và chung nhất cho việc tổ chức lại hình thái học của các loại vật liệu thực sự gây bất ngờ. (Nguồn: QLNĐ)