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

Tiêu chuẩn ISO 50001 cải tiến hiệu suất và tiêu thụ năng lượng cho doanh nghiệp

20/11/2024

Công nghệ tiết kiệm năng lượng cho trung tâm dữ liệu 11/10/2024

Công ty khởi nghiệp trung tâm dữ liệu có trụ sở tại Singapore, Sustainable Metal Cloud (SMC), đối tác của NVIDIA và Deloitte, đã ra mắt một hệ thống làm mát ngâm được cho là cắt giảm 50% mức tiêu thụ năng lượng và giảm 28% chi phí lắp đặt so với các hệ thống làm mát bằng chất lỏng truyền thống. Công ty hiện đang hoạt động tại Úc, Ấn Độ và Đức, và sắp tới có kế hoạch mở rộng sang thị trường châu Á.
Vật liệu thông minh tiết kiệm năng lượng 03/10/2024

Mới đây, các nhà nghiên cứu đã phát triển một vật liệu thông minh giúp nâng cao hiệu quả năng lượng làm mát không gian nhà ở. Vật liệu mới có tuổi thọ ước tính lên đến 60 năm và có chi phí thấp hơn so với vật liệu tương tự hiện có trên thị trường.
Vải thông minh chuyển nhiệt cơ thể thành năng lượng 27/09/2024

Loại vải mới do nhóm nghiên cứu Waterloo phát triển có thể chuyển đổi nhiệt độ cơ thể và năng lượng mặt trời thành điện, cho phép hoạt động liên tục mà không cần nguồn điện bên ngoài.
Việt Nam làm chủ công nghệ sản xuất phụ gia, tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng 27/09/2024

Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm trọng điểm Công nghệ lọc hóa dầu - Bộ Công Thương đã nghiên cứu thành công phụ gia ECOAL giúp tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng thông qua việc tiết giảm chi phí năng lượng và giảm phát thải khí ô nhiễm cho cho lò đốt trong công nghiệp sử dụng than.
Tủ lạnh tích hợp AI giúp người tiêu dùng tiết kiệm năng lượng 25/09/2024

Samsung ra mắt sản phẩm tủ lạnh mới có hiệu quả tiết kiệm năng lượng vượt trội so với các sản phẩm tủ lạnh trên thị trường. Sản phẩm có công nghệ máy nén biến tần AI, Đặc biệt, việc áp dụng Chế độ năng lượng AI của ứng dụng SmartThings giúp giảm thêm mức tiêu thụ năng lượng tới 10%.
Điện mặt trời áp mái giúp Sở Khoa học và Công nghệ Khánh Hoà tiết kiệm điện 19/09/2024

Đề tài “Ứng dụng mô hình điện mặt trời áp mái tại trụ sở các cơ quan quản lý nhà nước tỉnh Khánh Hòa” do Thạc sĩ Lê Xuân Hải - Trung tâm Thông tin và ứng dụng Khoa học và Công nghệ (KH-CN), Sở KH-CN Khánh Hoà làm chủ nhiệm được đánh giá đã giải quyết bài toán tiết giảm điện năng tiêu thụ của các cơ quan nhà nước trên địa bàn tỉnh, cụ thể hóa mục tiêu giảm phát thải nhà kính về 0 theo chủ trương của Đảng và Nhà nước.
ISO 50001 – công cụ đắc lực cho tổ chức, doanh nghiệp duy trì hệ thống quản lý năng lượng 30/07/2024

ISO 50001 được phát triển dựa trên mô hình hệ thống quản lý cải tiến liên tục. Mô hình này đã được sử dụng cho các tiêu chuẩn nổi tiếng khác như ISO 9001 hoặc ISO 14001. Điều này giúp các tổ chức dễ dàng tích hợp quản lý năng lượng vào các nỗ lực chung của họ để cải thiện chất lượng và quản lý môi trường.