Đột phá trong chế tạo vật liệu năng lượng mặt trời

19/04/2014

Các kỹ sư hóa tại trường Đại học Oregon đã khám phá một phương thức khai thác năng lượng mặt trời không chỉ làm nguồn điện, mà còn để sản xuất trực tiếp vật liệu năng lượng mặt trời.

Trong bước tiến gần đây về năng lượng mặt trời, các kỹ sư hóa tại trường Đại học Oregon đã khám phá một phương thức khai thác năng lượng mặt trời không chỉ làm nguồn điện, mà còn để sản xuất trực tiếp vật liệu năng lượng mặt trời. Các kết quả nghiên cứu đã được công bố trên Tạp chí RSC Advances.

GS Chih-Hung Chang, trưởng nhóm nghiên cứu cho rằng phương pháp này nên được triển khai và rất có ý nghĩa môi trường. Một số khía cạnh của hệ thống này sẽ tiếp tục làm giảm giá năng lượng mặt trời và khi được sử dụng rộng rãi, sẽ làm giảm phát thải các bon. Ngoài ra, có thể sản xuất vật liệu năng lượng mặt trời ở bất cứ đâu có đủ tài nguyên năng lượng mặt trời và trong qui trình sản xuất này, tác động đến năng lượng bằng không.

Nghiên cứu sử dụng bình phản ứng nhỏ “dòng chảy liên tục” tạo ra mực in từ hạt nano để sản xuất pin mặt trời. Các phương pháp hiện nay chủ yếu dựa vào các hoạt động theo mẻ mất nhiều thời gian và tốn kém. Trong qui trình này, ánh nắng mặt trời mô phỏng được tập trung vào bình phản ứng nhỏ để làm nóng bình nhanh, trong khi cho phép kiểm soát chính xác nhiệt độ để đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối cùng. Ánh nắng trong các thí nghiệm này được sản sinh một cách nhân tạo, nhưng qui trình này có thể được thực hiện bằng ánh nắng mặt trời trực tiếp với chi phí bằng một phần chi phí của các phương pháp hiện nay.

GS Chang cho rằng: Hệ thống mới có thể tổng hợp các vật liệu năng lượng mặt trời trong vài phút, trong khi các qui trình khác mất từ 30 phút đến 1giờ. Lợi ích về tốc độ hoạt động có thể giảm chi phí. Trong các thí nghiệm, vật liệu mặt trời được sản xuất bằng sunphit đồng kẽm chì. Để qui trình hoạt động 24h/ngày, đầu tiên, ánh nắng mặt trời được sử dụng để tạo ra muối nóng chảy dùng làm nguồn năng lượng cho sản xuất. Như vậy có thể kiểm soát chính xác hơn nhiệt độ xử lý cần để chế tạo vật liệu năng lượng mặt trời.

Trong phòng thí nghiệm, pin mặt trời màng mỏng tiên tiến làm từ chalcogen đã đạt hiệu suất chuyển đổi năng lượng mặt trời khá cao khoảng 20%, trong khi ít tốn kém hơn công nghệ silicon. Hiệu suất chuyển đổi có thể được cải tiến hơn nữa. Lợi thế nữa của các pin mặt trời màng mỏng này là thực tế, các lớp hấp thu năng lượng mặt trời mỏng khoảng 1-2 micron thay vì dày từ 50-100 micron đối với nhiều pin silicon truyền thống. Điều này có thể làm giảm sự kết hợp của năng lượng mặt trời vào các cấu trúc, bằng cách phủ các màng mỏng lên cửa sổ, mái nhà gỗ và những vị trí khác.

Theo Escience

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.