Năng lượng mặt trời như một năng lượng thay thế có thể thay thế một cách hiệu quả sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và sự hủy hoại môi trường và sự sống của nó. Tuy nhiên, chi phí cao của pin mặt trời là một rào cản lớn ngăn cản việc sử dụng nguồn năng lượng tự nhiên này trên mặt đất.

Tin tốt là mọi thứ có thể thay đổi sớm. Các nhà nghiên cứu của Đại học Stanford đã phát hiện ra các quá trình hóa học có thể làm tăng hiệu quả của pin mặt trời gấp ba lần và rẻ hơn rất nhiều so với các quy trình hiện tại. Kết quả của họ đã được công bố vào tháng Hai trên ACS Nano.

Giáo sư kỹ thuật hóa học Stacey Bent cho biết, tôi tự hỏi liệu chúng ta có thể sử dụng kiến ​​thức về hóa học để cải thiện hiệu quả của họ hay không. Cô đặt mục tiêu giảm chi phí pin mặt trời để có thể áp dụng hàng loạt công nghệ năng lượng mặt trời.

Được sản xuất bằng các phản ứng hóa học đơn giản, những loại pin mặt trời mới này đã xuất hiện được vài năm nay. Họ sử dụng các hạt bán dẫn có tên là chấm lượng tử có tên là chấm, một phần của cuộc cách mạng đang diễn ra trong lĩnh vực công nghệ nano mới nổi. Mặc dù rẻ hơn để sản xuất, hiệu quả của pin mặt trời ha bị hạn chế.

Tuy nhiên, nhờ những khám phá gần đây của Tập đoàn nghiên cứu Bent, giới hạn này có thể được khắc phục và thậm chí quay lại. Tế bào chấm lượng tử có thể đạt hiệu quả cao hơn nhiều, Bent, Bent cho biết, do giới hạn cơ bản của pin mặt trời truyền thống.

Pin mặt trời truyền thống về cơ bản hoạt động như sau:

Mặt trời phát ra một năng lượng điện từ truyền dưới dạng photon và chạm vào pin mặt trời
Năng lượng photon phá vỡ cặp lỗ electron
Điện trường được tạo ra trên đường giao nhau đẩy các electron sang hai phía đối diện.
Cả hai bên được kết nối thông qua các tiếp xúc kim loại và điện cực với một tải bên ngoài sẽ vận chuyển dòng điện.
Sau đó, có một dòng điện được tạo ra bởi dòng điện tích và điện áp gây ra bởi điện trường. Có sức mạnh để duy trì một thiết bị điện tử.

Tuy nhiên, cần một năng lượng tối thiểu nhất định để tách hoàn toàn electron và lỗ trống. Lượng năng lượng cần thiết là đặc trưng cho các vật liệu khác nhau và ảnh hưởng đến màu sắc, hoặc bước sóng, của vật liệu hấp thụ tốt nhất. Silicon thường được sử dụng để chế tạo pin mặt trời vì năng lượng cần thiết để kích thích các electron của nó tương ứng với bước sóng của ánh sáng khả kiến. Pin mặt trời làm từ một vật liệu duy nhất có hiệu suất tối đa khoảng 31 phần trăm, giới hạn mức năng lượng cố định mà chúng có thể hấp thụ.

Pin mặt trời chấm lượng tử không chia sẻ giới hạn vật liệu này và COULD hiệu quả hơn nhiều so với pin mặt trời truyền thống. Loại pin mặt trời mới này có thể được điều chỉnh để hấp thụ phổ bước sóng rộng hơn chỉ bằng các chấm lượng tử.

Vì những khả năng này, Nhóm nghiên cứu Bent đã nghiên cứu các cách để cải thiện hiệu quả của pin mặt trời chấm lượng tử.

Các nhà nghiên cứu đã phủ một chất bán dẫn titan dioxide trong pin mặt trời chấm lượng tử của chúng bằng một lớp phân tử hữu cơ rất mỏng. Họ phát hiện ra rằng loại phân tử chính xác đã không thành vấn đề - chỉ cần có một lớp hữu cơ duy nhất dày chưa đến nanomet là đủ để tăng gấp ba hiệu quả của pin mặt trời. Nó có chiều dài của phân tử, và không phải bản chất chính xác của nó, mới là vấn đề. Các phân tử quá dài don cho phép các chấm lượng tử tương tác tốt với chất bán dẫn.

Lý thuyết của Bentftime là một khi năng lượng mặt trời tạo ra một electron và lỗ trống, lớp hữu cơ mỏng giúp ngăn cách chúng, ngăn chúng tái hợp và bị lãng phí. Nhóm vẫn chưa tối ưu hóa pin mặt trời và hiện tại họ đã đạt được hiệu quả, nhiều nhất là 0,4%. Nhưng nhóm có thể điều chỉnh một số khía cạnh của tế bào và một khi họ làm như vậy, sự gia tăng gấp ba lần gây ra bởi lớp hữu cơ sẽ còn quan trọng hơn nữa. Những cải tiến chỉ mới bắt đầu.

Chúng tôi chúc mừng Nhóm nghiên cứu Bent vì những khám phá của họ và hy vọng điều này sẽ sớm dẫn đến một công nghệ năng lượng mặt trời ít tốn kém hơn và hiệu quả hơn.

Find us on Google: Lắp đặt điện mặt trời hcm, công ty điện mặt trời hcm....