Tế bào năng lượng mặt trời tự sửa chữa

22/08/2013

Một nhóm nghiên cứu của Viện Công nghệ Massachusetts cho biết các tế bào năng lượng mặt trời tí hon (kích thước 1 phần tỷ mét) có thể kéo dài thời gian sử dụng nhờ khả năng tự sửa chữa.

Một nhóm nghiên cứu của Viện Công nghệ Massachusetts cho biết các tế bào năng lượng mặt trời tí hon (kích thước 1 phần tỷ mét) có thể kéo dài thời gian sử dụng nhờ khả năng tự sửa chữa. Các tế bào này được tạo ra từ một hỗn hợp gồm protein, ống nano cacbon và một số vật liệu khác.

Theo tờ Nature Chemistry, cơ chế tự sửa chữa này sẽ giúp tạo ra những tế bào năng lượng mặt trời có thời gian sử dụng dài hơn. Công việc thiết kế và cải tiến tế bào năng lượng mặt trời là một trong những lĩnh vực sôi nổi nhất của ngành khoa học, một phần bởi ánh sáng mặt trời tuy là nguồn năng lượng tái tạo dồi dào nhất trên trái đất nhưng lại cách rất xa. Hơn thế nữa, ánh sáng mặt trời có thể thu được và chuyển đổi thành các dạng năng lượng khác có hiệu suất đặc biệt lớn và một cơ chế tự sửa chữa giúp chống lại những tác động phá hủy do tiếp xúc của ánh sáng mặt trời với khí oxy.

Hiện nhóm nghiên cứu đang thử nghiệm phương thức sử dụng trung tâm phản ứng quang học mới nhằm nâng cao tuổi thọ cho các tế bào năng lượng mặt trời. Nhóm đã sử dụng các chất béo (lipid) - là các phân tử kết đôi với nhau theo dạng đầu-cuối - tạo nên các thành tế bào sống, và các ống nano cacbon - là tinh thể cacbon tinh khiết dạng “ống hút”, có các đặc tính về điện rất hữu dụng. Cuối cùng, nhóm thêm vào một chất hoạt tính bề mặt - hay một phân tử giúp phá vỡ và tách biệt một số phân tử thành phần. Khi chất hoạt tính bề mặt được bơm vào, các thành phần riêng biệt trong hỗn hợp trên tự động ráp lại thành một dãy tế bào năng lượng mặt trời với kích thước vài nanomet. Các chất béo kết đôi với nhau thành hình đĩa, một bên gắn vào ống nano và bên kia gắn với các trung tâm phản ứng làm nhiệm vụ thu ánh sáng, giải phóng ra một electron do các chất béo chuyển tới bên trong ống nano. Bên trong tế bào quang điện hóa, các electron nói trên có thể tập hợp lại và tạo thành dòng điện.

Các nhà khoa học nhận định với cơ chế tự lắp ráp thành tế bào năng lượng như trên thì việc hình thành một cơ chế tự sửa chữa là hoàn toàn có thể. Công thức là: thêm một chất hoạt động bề mặt cùng một số protein vào tế bào năng lượng để chống lại những tác hại do ánh sáng mặt trời gây nên. Khi chất hoạt động bề mặt bị loại bỏ, các thành phần nguyên liệu còn lại sẽ tự ráp thành một bộ pin mặt trời dạng sơ khai. Tuy nhiên, hiệu suất của loại tế bào này chỉ bằng một phần so với các loại tế bào năng lượng tốt nhất hiện nay.

Theo BBC News

Cùng chuyên mục

Tiết kiệm năng lượng bằng công nghệ pin lưu trữ

30/07/2026

Quản lý kiểm toán năng lượng: Bài học quốc tế và hàm ý chính sách cho Việt Nam 09/01/2026

Kiểm toán năng lượng ngày càng đóng vai trò then chốt trong quản trị năng lượng và thực hiện mục tiêu hiệu quả năng lượng tại nhiều quốc gia. Từ kinh nghiệm của EU, Hoa Kỳ và một số nước châu Á, bài viết phân tích các mô hình quản lý tiêu biểu, qua đó gợi mở những bài học và khuyến nghị chính sách phù hợp cho Việt Nam.
Giải pháp tiết kiệm năng lượng trong xử lý nước công nghiệp: Xu hướng tất yếu của sản xuất xanh 08/01/2026

Trong bối cảnh giá điện tăng, tiêu chuẩn môi trường siết chặt và yêu cầu giảm phát thải trong các ngành sản xuất, bài toán tiết kiệm năng lượng trong xử lý nước công nghiệp đang trở thành ưu tiên hàng đầu của doanh nghiệp.
Năng lực kiểm toán năng lượng: Bài toán con người, thiết bị và yêu cầu chuẩn hóa thị trường 05/01/2026

Kiểm toán năng lượng được xem là “điểm khởi đầu” của mọi nỗ lực sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả. Tuy nhiên, thực tiễn triển khai cho thấy năng lực con người, trang thiết bị và mức độ chuẩn hóa giữa các tổ chức kiểm toán vẫn còn nhiều khoảng trống.
Giải pháp VRD-THVi làm mát thích ứng, tiết kiệm năng lượng cho nhà xưởng công nghiệp 26/12/2025

Giải pháp VRD-THVi làm mát thích ứng thông minh dựa trên nguyên lý cân bằng nhiệt-ẩm thời gian thực của Công ty TNHH SC Việt Nam đã được Bộ Công Thương trao tặng Giải thưởng Giải pháp công nghệ hiệu quả năng lượng đổi mới, sáng tạo năm 2025.
Ứng dụng IoT và AI trong quản lý và tiết kiệm năng lượng 04/12/2025

Trước áp lực giảm phát thải và nhu cầu năng lượng tăng nhanh, nhiều doanh nghiệp Việt Nam đang chuyển sang ứng dụng IoT và AI để quản lý và tối ưu tiêu thụ năng lượng. Từ giám sát thời gian thực, phát hiện bất thường đến tự động hóa báo cáo và tối ưu vận hành, các công nghệ mới đang chứng minh hiệu quả rõ rệt trong sản xuất, chiếu sáng và quản lý đô thị, mở ra hướng đi quan trọng cho mục tiêu tiết kiệm năng lượng và chuyển đổi xanh.
Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả: Công nghệ là "chìa khoá" 27/11/2025

Chiều ngày 27/11, Cục Đổi mới sáng tạo, Chuyển đổi xanh và Khuyến công (Bộ Công Thương) đã tổ chức Hội thảo chuyên đề “Công nghệ sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả”.
Phát triển xi măng mới tiết kiệm năng lượng 07/11/2025

Các nhà khoa học Trung Quốc và Hoa Kỳ đã nghiên cứu một loại xi măng mới, không giống như bê tông và xi măng truyền thống, có khả năng giảm sự tích tụ nhiệt trong các tòa nhà và hạ thấp nhiệt độ bên trong một cách hiệu quả.