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

Cửa sổ tổ ong sản sinh điện mặt trời

Bộ tài liệu tuyên tuyền Chỉ thị 20 về Tiết kiệm điện

Công nghệ thông minh tiết kiệm điện cho hệ thống chiếu sáng đô thị

Bản quyền thuộc Vụ Tiết kiệm năng lượng và Phát triển bền vững, Bộ Công Thương