Nâng cao hiệu suất pin mặt trời hữu cơ hybrid

Thành công đã đến với nhóm nghiên cứu của Học viên công nghệ Nano quốc gia (NINT) – Hội đồng nghiên cứu quốc gia và Trường đại học Alberta, Canada. Pin mặt trời làm bằng nhựa giờ đây đã có thời gian hoạt động lên đến 8 tháng thay vì chỉ vài tiếng như trước đây. Chúng có chi phí thấp và thân thiện với môi trường  - một nguồn năng lượng sạch.

Sản xuất những tấm pin mặt trời bằng nhựa với quy mô lớn từ lâu đã là mục tiêu của các nhà khoa học, vì chi phí cho silicon siêu tinh khiết dùng trong sản xuất pin mặt trời theo phương pháp truyền thống là quá cao. Đây là loại pin mặt trời của tương lai vì chúng dễ dàng đến được tay người dân. Nhóm nghiên cứu của trường đại học Alberta – NINT đã nghiên cứu vấn đề này khá lâu.

Nguyên mẫu pin mặt trời

Một nhóm nghiên cứu đa ngành đã phát triển thành công một nguyên mẫu pin mặt trời. Nó hoạt động với công suất cao trong khoảng 10 tiếng. Sau đó, các vấn đề bắt đầu xuất hiện và làm giảm hiệu suất của pin. Họ nhận thấy rằng lớp chất hóa học phủ xung quanh điện cực là nguyên nhân của mọi vấn đề. Trong vài tháng qua, nghiên cứu tiếp tục được tiến hành để giải quyết vấn đề này.

Vai trò của điện cực

Sản sinh ra điện từ pin mặt trời là vai trờ chủ chốt của điện cực và nhóm nghiên cứu đã phát hiện rằng lớp chất hóa học không bền vững đã rò rỉ xung quanh mạch điện của pin mặt trời và giảm công suất hoạt động của pin. Họ đã phát triển một lớp chất mới để giải quyết vấn đề.

Lớp chất phủ bên ngoài bằng polyme

Nhóm nghiên cứu, dẫn đầu bởi David Rider và 2 thành viên Micheal J.Brett, Jillian Burial đến từ trường đại học Alberta – NINT, đã phát triển thành công một lớp chất phủ bên ngoài bằng polyme có độ bền và tuổi thọ cao hơn dành cho các điện cực, lớp chất này đã giải quyết hiện tượng rò rỉ chất hóa học và giúp cho pin hoạt động liên tục với công suất cao.

Thành công

Vào thời điểm mà David Rider và các cộng sự công bố nghiên cứu của mình trên tạp chí Advanced Functional Materials ngày 22/6/2010, nguyên mẫu pin mặt trời đã hoạt động được 500 giờ với hiệu suất cao. Trong lĩnh vực pin mặt trời bằng nhựa có tính cạnh tranh cao như hiện nay, nghiên cứu này thực sự là một thành tựu rất đáng ghi nhận. Và tấm pin tiếp tục hoạt động được thêm 8 tháng nữa trước khi bị hỏng trong lúc được vận chuyển giữa các phòng thí nghiệm.

Tương lai

Pin mặt trời hữu cơ hybrid đang có một tương lai rất hứa hẹn. “Những sản phẩm pin mặt trời nhỏ gọn với chi phí thấp, như một tấm thảm hay một tờ giấy có thể cuộn lại, sẽ thay đổi cả nền công nghiệp năng lượng mặt trời”, Rider nói.

Minh Đức (theo alternative-energy-news.info)