Quần bò xanh – chìa khóa đến năng lượng mặt trời giá rẻ

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Cornell đã hoàn thiện quá trình tạo ra một cấu trúc hữu cơ dưới quy mô một phân tử dùng để thu thập năng lượng mặt trời. Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng phthalocyanines là chất được sử dụng phổ biến trong thuốc nhuộm quần jean xanh và rất nhiều các sản phẩm khác.

Phthalocyanines có cấu trúc rất gần với chất diệp lục, và đây lại là chất giúp hấp thụ ánh sáng mặt trời ở thực vật. Phthalocyanines trở thành trọng tâm của nghiên cứu về năng lượng mặt trời. Cho đến nay, vấn đề đặt ra là đưa phthalocyanines và các phân tử hữu cơ khác thành một cấu trúc. 

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Cornell đã giải quyết vấn đề trên bằng cách đưa một chất xúc tác đơn giản kết hợp với một phân tử cố định khác.Kết quả là một tấm hai chiều được sắp xếp rất trật tự, liên kết với nhau dưới dạng lưới. Thử thách tiếp theo là tìm ra một phân tử đặt vào các lỗ trong mạng lưới đó, để tạo thành một vật chất nhẹ, linh hoạt và bền hấp thụ năng lượng mặt trời hiệu quả và có thể được sản xuất trên quy mô thương mại.

Các nhà nghiên cứu đã sắp xếp các phân tử vào một tờ giấy năng lượng mặt trời hai chiều được cấu trúc chính xác, linh hoạt giá thành rẻ hơn so với các tấm pin năng lượng mặt trời thông thường. Mặc dù vẫn còn một chặng đường dài cho tới khi phát triển thành các tấm năng lượng mặt trời, cấu trúc này có thể giúp phát triển nghiên cứu trong tương lai bằng cách trả lời câu hỏi nền tảng về sự chuyển động của điện tử qua các vật chất hữu cơ.

Trong lĩnh vực năng lượng mặt trời, độ dày của các tấm năng lượng mặt trời ngày một giảm đi, từ các tấm năng lượng mặt trời thông thường đến các tấm màng mỏng, xuống đến mực năng lượng mặt trời và sơn mặt trời. Thậm chí còn có một loại công nghệ màng mỏng có tên "Shrinky-Dinks" hiện đang trong quá trình phát triển giúp tăng khả năng hấp thụ năng lượng mặt trời. Mặc dù trong nhiều năm tới, các tấm năng lượng mặt trời thông thường vẫn sẽ được sử dụng, các tấm pin quang năng mỏng có rất nhiều lợi thế.Chúng có thể được ứng dụng đa dạng hơn, và nhờ ưu điểm nhẹ, nên vận chuyển chúng sẽ rẻ hơn và dễ hơn. Ngoài ra, pin quang năng loại này cũng được cho là sản xuất ít tốn kém hơn.

Phương Anh