Công nghệ pin mặt trời có thể biến nước mưa thành điện

Mới đây, một loại công nghệ pin mặt trời tân tiến được phát triển ở Trung Quốc vừa được giới thiệu là có khả năng biến nước mưa thành điện năng.

Thiết kế mới của tấm pin mặt trời, có thể được "kích hoạt" bởi cả ánh nắng mặt trời và mưa, được mô tả trong một bài báo đăng trên tạp chí Angewandte Chemie.

Các nhà khoa học của Đại học Hải dương Trung Quốc và Đại học Vân Nam cho biết:  "Các tấm pin mặt trời có thể thích ứng với mọi điều kiện thời tiết này hứa hẹn sẽ giải quyết được phần nào cuộc khủng hoảng năng lượng”.  Điều đáng chú ý là công nghệ này kết hợp một điện cực giàu electron với một tế bào năng lượng mặt trời nhuộm nhạy, nhờ đó mà các tấm pin mặt trời kiểu mới này có thể được kích thích bởi cả ánh sáng vào những ngày nắng và nước mưa vào những ngày mưa. Các tế bào năng lượng mặt trời nhuộm nhạy là những tế bào quang điện màng mỏng có thể sử dụng chất nhuộm hữu cơ để hấp thụ ánh sáng mặt trời và tạo ra electron, do đó tạo ra năng lượng.

Tạp chí Science News cũng giải thích thêm, bằng cách sử dụng một lớp mỏng graphene có tính dẫn cao, các tấm pin mặt trời này có thể khai thác tối đa năng lượng từ mưa. "Các loại muối chứa trong nước mưa được tách thành các ion (amoni, canxi và natri), khiến cho tấm graphene và nước mưa tự nhiên trở thành một sự kết hợp tuyệt vời để tạo ra năng lượng", trích dẫn từ tạp chí. 

Trái ngược với những gì chúng ta thường nghĩ, nước mưa là nước hầu như không bao giờ tinh khiết - chúng chứa nhiều loại muối được tạo thành từ các ion dương và ion âm. Nhờ tấm graphene, các phân tử muối bị tách ra thành những ion dương như canxi, natri, amoni và các electron.  Chênh lệch điện cực giữa 2 lớp tạo ra điện. 

Công nghê pin mặt trời này có thể chuyển đổi năng lượng mặt trời thành điện năng ở mức 6,5% - thấp hơn khá nhiều so với các công nghệ hiện tại – 22,5%. Tuy nhiên, nó vẫn tiềm năng vì các tấm pin thông thường tạo ra điện ít hơn đến 25% vào những ngày âm u. Do đó, những tấm pin thuộc công nghệ mới này tỏ ra hữu ích ở những khu vực hay mưa. 

Theo một báo cáo của Bloomberg mới đây, Trung Quốc hiện là một trong những nhà sản xuất pin mặt trời lớn nhất thế giới và lượng sử dụng công nghệ này cũng được dự đoán sẽ tăng đáng kể trong những năm tới đây. Trong nỗ lực giảm thiểu lượng khí thải carbon, đất nước này muốn tăng gấp ba công suất điện năng lượng mặt trời đến 143 GW vào năm 2020.

Hòa chung cuộc đua công nghệ, các hãng năng lượng của Hoa Kỳ cũng đang nỗ lực không ngừng để nghiên cứu đổi mới công nghệ năng lượng mặt trời. Năm ngoái, SolarCity, một công ty được đồng sáng lập bởi CEO của Tesla, Elon Musk, tuyên bố rằng họ sẽ đi tiên phong để tạo ra những tấm pin mặt trời tân tiến nhất tại Hoa Kỳ. San Mateo, một công ty khác ở California cũng sẽ lắp đặt các tấm pin mặt trời hiệu quả nhất của họ trên mái một tòa nhà lớn ở Buffalo, New York. Dự án dự kiến đạt công suất tối đa trong năm 2017.

Hoa Nguyễn (theo Discovery)