Tiềm năng lớn từ Plastic chuyển hóa ánh sáng thành điện

Mục tiêu là phát triển các pin được chế tạo từ plastic giá rẻ có khả năng chuyển hóa ít nhất 10% ánh nắng mà chúng hấp thụ được thành điện khả dụng và có thể được chế tạo một cách dễ dàng. Nhưng một khó khăn lớn là làm thế nào để các vật liệu dựa trên cácbon này có thể tạo ra một cấu trúc thích hợp ở cỡ nano để có thể chuyển hóa ánh sáng thành điện một cách hiệu quả.   

Nhóm nghiên cứu của trường Đại học Washington, Mỹ,  đã khám phá ra cách chế tạo ra các bong bóng và các kênh, nhỏ gấp 10.000 lần một sợi tóc người bên trong các pin mặt trời plastic. Những bong bóng và kênh này hình thành bên trong các polime khi chúng được tạo ra trong một quy trình làm nở, được sử dụng để cải thiện hiệu suất của vật liệu. Nhóm nghiên cứu có thể đo trực tiếp mỗi một bong bóng và kênh mang một dòng điện bao nhiêu von, vì vậy xác định được chính xác một pin mặt trời chuyển hóa ánh nắng thành điện được bao nhiêu.   

Hầu hết các nhà nghiên cứu chế tạo pin mặt trời plastic bằng cách pha hai vật liệu vào một màng mỏng, sau đó nung chúng lên để cải thiện hiệu suất của chúng. Trong quy trình này, các bong bóng và kênh được tạo ra và ảnh hưởng tới sự chuyển hóa ánh sáng thành điện của pin. Cấu trúc chính xác của các bong bóng và kênh rất quan trọng đối với hiệu suất của pin mặt trời, nhưng mối quan hệ giữa thời gian nung, kích cỡ bong bóng, độ liên kết và hiệu quả của kênh vẫn còn là một câu hỏi đối với các nhà khoa học.   

Đối với nghiên cứu, nhóm nghiên cứu đã làm việc với một hỗn hợp polythiophene và fullerene, các vật liệu mẫu được coi là cơ bản đối với nghiên cứu pin mặt trời hữu cơ do phản ứng của chúng với các lực ví dụ như sự nung nóng có thể được ngoại suy một cách chắc chắn với các vật liệu khác. Các vật liệu được nung nóng với nhau ở các nhiệt độ khác nhau và với độ dài thời gian khác nhau.   

Nhóm nghiên cứu cho biết, thử nghiệm polime không dễ đạt ngưỡng 10% hiệu suất. Nhưng kết quả này là một hướng hữu ích cho thấy những sự kết hợp mới nào của vật liệu và với thời gian nung và nhiệt độ là bao nhiêu có thể tạo nên các bong bóng và các kênh theo một cách tạo ra polime đáp ứng được các tiêu chuẩn.

(Nguồn: Vista)