Cửa sổ tổ ong sản sinh điện mặt trời

20/08/2013

Một cú đột phá trong lĩnh vực khoa học vật liệu của các nhà nghiên cứu Mỹ và Đài Loan sẽ góp phần tạo ra một loại cửa sổ mới có khả năng sản sinh ra năng lượng mặt trời.

Một cú đột phá trong lĩnh vực khoa học vật liệu của các nhà nghiên cứu Mỹ và Đài Loan sẽ góp phần tạo ra một loại cửa sổ mới có khả năng sản sinh ra năng lượng mặt trời. Loại vật liệu trong suốt mới được chế tạo này có thể hấp thụ một cách hiệu quả các photon để tạo ra điện nhờ có một cấu trúc hình tổ ong, cấu trúc này kết hợp các tính chất của một polime bán dẫn với các tính chất fullerene giàu cácbon.

Polime này, có tên là P1, rất hiệu quả trong việc hấp thụ photon, khiến cho các electron và các hố bên trong vật liệu kết hợp lại thành các trạng thái liên kết còn được gọi là exciton. Vai trò của fullerene, vốn là một hợp chất được hình thành khi một lượng lớn các nguyên tử cácbon hình thành nên các phân tử hình cầu, sau đó lại khôi phục lại quá trình này bằng cách phân tách các electron với các hố. Sau đó, các điện cực được đặt một cách hợp lý sẽ có thể tách các điện tích để tạo ra dòng điện quang.

Mircea Cotlet, một trong các nhà nghiên cứu của Phòng thí nghiệm Quốc gia Brookhaven cho biết thách thức lớn nhất là tìm ra cách sáp nhập polime với fullerene này vào một lưới hình tổ ong. Nhóm nghiên cứu đã tìm ra phương pháp tạo ra một dòng các giọt nước cỡ micron khắp một lớp mỏng dung dịch polime/fullerene. Sau đó các giọt nước được tự lắp ráp lại thành các dãy lớn trong dung dịch. Một khi dung dịch mới được hình thành này bay hơi nó sẽ để lại một mô hình tổ ong lục giác trên một diện tích polime rộng mà các nhà nghiên cứu có thể quan sát được bằng cách sử dụng kính hiển vi electron và đầu dò quét hình.

Nhóm nghiên cứu cho biết, mặc dù các màng mỏng có họa tiết tổ ong này trước đây đã được chế tạo bằng cách sử dụng các polime thông thường như polystyrene, nhưng đây là nghiên cứu đầu tiên về một loại vật liệu như vậy pha tạp các chất bán dẫn với fullerene để hấp thụ ánh sáng và sản sinh một cách hiệu quả điện và tách điện.

Nhóm nghiên cứu cho rằng, trong tương lai, công nghệ này sẽ có các ứng dụng ở các màn hình và các thiết bị quang học, bao gồm các pin mặt trời trong suốt. Ngoài ra, nhóm nghiên cứu cũng cho rằng có thể tích hợp các màng tổ ong này vào cửa sổ.

Theo Physisworld

Cùng chuyên mục

Điện khí hóa lò cao tiết kiệm năng lượng trong sản xuất thép

07/11/2024

Công nghệ tiết kiệm năng lượng cho trung tâm dữ liệu 11/10/2024
Vật liệu thông minh tiết kiệm năng lượng 03/10/2024
Vải thông minh chuyển nhiệt cơ thể thành năng lượng 27/08/2024
Tủ lạnh tích hợp AI giúp người tiêu dùng tiết kiệm năng lượng 05/08/2024

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.
Một số giải pháp nâng cao hiệu suất của hệ thống lò hơi công nghiệp sử dụng nhiên liệu rắn hoặc khí 22/07/2024

Lò hơi công nghiệp đốt nhiên liệu rắn và khí được sử dụng rộng rãi để cung cấp hơi bão hòa cho quá trình sản xuất. Việc sử dụng nhiên liệu rắn có thành phần và độ ẩm khác nhau ảnh hưởng lớn đến hiệu suất và chi phí sản xuất nhiệt.
Ứng dụng giải pháp ERV nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng trong các tòa nhà 12/07/2024

Các hệ thống HVAC thường chiếm lượng tiêu thụ năng lượng lớn nhất trong tổng tiêu thụ năng lượng của tòa nhà.
Lớp phủ kính giúp giảm nhiệt và tiết kiệm năng lượng 21/05/2024

Được hỗ trợ bởi vật lý lượng tử và học máy, các nhà nghiên cứu đã phát triển một lớp phủ kính trong suốt cho phép ánh sáng đi vào nhưng ngăn chặn tia cực tím và tia hồng ngoại sinh nhiệt. Lớp phủ không chỉ làm giảm nhiệt độ phòng mà còn giảm mức tiêu thụ năng lượng liên quan đến làm mát, bất kể thời điểm và thời tiết.
Công nghệ thông minh tiết kiệm điện cho hệ thống chiếu sáng đô thị 17/05/2024

Hà Nội đã quan tâm dành nhiều nguồn lực đầu tư cho chiếu sáng công cộng, từng bước đầu tư, lắp đặt hệ thống chiếu sáng hiện đại, tạo bộ mặt đô thị thông minh.
Phổ biến các tiêu chuẩn quốc gia về hệ thống quản lý năng lượng 04/05/2024

Ngày 25/04/2024, tại TP. Hồ Chí Minh, Viện Tiêu chuẩn Chất lượng Việt Nam phối hợp với Dự án IEEP, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh tổ chức Hội nghị phổ biến các tiêu chuẩn quốc gia về Hệ thống quản lý năng lượng (HTQLNL).
Việt Nam làm chủ công nghệ sản xuất phụ gia, tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng 09/04/2024

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.