Pin năng lượng mặt trời hữu cơ đạt hiệu suất kỷ lục

Xuất bản : 02/09/2020

Các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Michigan (Mỹ) đã thành công trong việc tạo ra những tấm pin năng lượng mặt trời hữu cơ, đặt trên cửa sổ của các tòa nhà cao tầng, cho hiệu suất và độ trong suốt cao.

Để giảm độ sáng và nhiệt lượng hấp thụ, kính của các tòa nhà cao tầng thường phủ một lớp vật liệu để phản xạ các tia hồng ngoại và một phần tia sáng phổ kiến. Thay vì bỏ phí nguồn nhiệt lượng này, các nhà khoa học đã sử dụng pin năng lượng mới và chuyển đổi chúng thành năng lượng điện, nhưng vẫn có độ trong suốt lên đến hơn 43%.

Stephen Forrest, thành viên của nhóm nghiên cứu cho biết: “Cửa sổ của các tòa nhà cao tầng là vị trí lý tưởng để đặt các tấm pin năng lượng mặt trời hữu cơ, chúng có hiệu suất và độ trong suốt cao mà những tấm pin làm bằng silicon không thể có được”.

Các tấm pin có nhiều ưu điểm như khả năng hấp thụ ánh sáng mặt trời tốt, điện áp cao, điện trở thấp, dòng điện cao, trung tính về màu, hiệu suất chuyển đổi năng lượng và độ trong suốt cao, có thể đặt ở giữa hai lớp kính của cửa sổ hai lớp, và có thể tùy chỉnh vị trí để đạt hiệu quả cao nhất (hoạt động tốt nhất khi tia nắng mặt trời chiếu vuông góc).

Các tấm pin năng lượng mặt trời này được làm bằng các vật liệu mới có nguồn gốc hữu cơ, vừa có khả năng trở nên trong suốt khi nhìn, vừa có thể hấp thụ nhiệt lượng trong vùng hồng ngoại gần và một phần không nhìn thấy của quang phổ (nhưng chiếm phần lớn năng lượng ánh sáng mặt trời). Ngoài ra, các nhà nghiên cứu còn phát triển lớp phủ quang học để tăng cường cả năng lượng tạo ra từ ánh sáng hồng ngoại và độ trong suốt trong phạm vi nhìn thấy.

Nhóm nghiên cứu đã đưa ra 2 phiên bản: phiên bản có điện cực làm bằng oxit thiếc indi (hiệu suất đạt tới 8,1% và độ trong suốt lên tới 43,3%, hiệu suất sử dụng ánh sáng là 3,5%), và phiên bản có điện cực bằng bạc, có màu xanh xám (hiệu suất lên tới 10,8%, với độ trong suốt là 45,8%, hiệu suất sử dụng ánh sáng là 5%). Cả hai phiên bản này đều sử dụng những vật liệu ít độc hại hơn các loại pin mặt trời khác và có thể sản xuất ở quy mô lớn.

Các nhà khoa học vẫn tiếp tục nghiên cứu nhằm đạt hiệu suất sử dụng ánh sáng cao và kéo dài tuổi thọ của tế bào lên khoảng 10 năm. Họ cũng đang tính toán về hiệu quả kinh tế cho việc lắp đặt các cửa sổ gắn pin mặt trời trong suốt vào các tòa nhà 

 Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences

Diệu Huyền (CESTI) - Theo Techxplore.com

Nguồn:http://www.cesti.gov.vn

Các tin bài khác