Pin mặt trời bằng chất dẻo trong suốt

Phát minh này thực sự là một bước tiến lớn để hướng tới mục tiêu sản xuất loại kính cửa sổ có những tính năng của loại kính mà chúng ta thường dùng nhưng lại có thể sản sinh ra điện năng. Phát minh mới của UCLA đã được đăng tải trên tạp chí ASC Nano.

Được biết, do tính năng hấp dẫn của các loại pin mặt trời làm từ chuỗi phân tử polyme của chất dẻo, các nhà khoa học đã tập trung phát triển các các loại vật liệu này trong thời gian qua để nó có thể áp dụng rộng rãi trong cuộc sống. Tuy nhiên, các vật liệu này thường phải đáp ứng hai đặc tính gần như không tồn tại trên một chất thông thường, đó là nó phải đạt hiệu suất quang điện cao trong khi cho phép ánh sáng truyền qua hoàn toàn.

 

Rất nhiều nhóm nghiên cứu khác trên thế giới đã cố gắng biến điều đó trở thành hiện thực, nhưng các kết quả của họ chỉ cho ra đời các vật liệu không hoàn hả, hoặc là chúng hấp thụ hầu hết ánh sáng, hoặc là hiệu suất quang điện trên các vật liệu này rất thấp.

 

Để giải quyết vấn đề này, các khoa học gia tại UCLA đã tạo ra một vật liệu mới bằng cách kết hợp một loại chất dẻo đặc biệt với các tấm phim làm từ hợp chất của các ống nano bạc và hạt nano Titan oxit. Chất dẻo được sử dụng là loại rất nhạy về mặt quang điện với bức xạ ở vùng hồng ngoại và không hấp thụ ánh sáng thông thường. Trong khi đó, các phim nano bạc đước sử lên trên trên sẽ đóng vai trò của các điện cực và chúng cho ánh sáng truyền qua hoàn toàn.

 

Nhờ có sự kết hợp độc đáo trên, loại pin vừa được chế tạo đã cân bằng được hai tiêu chuẩn được đề ra: hấp thụ được các bức xạ hồng ngoại và chuyền thành dòng điện nhưng lại trong suốt với ánh sáng ở vùng nhìn thấy (có bước sóng từ 0,4 tới 0,74 micromet). Hệ quả là các tấm pin có thể cho hiệu suất quang điện lên tới 4% (một hiệu suất khá lý tưởng với pin mặt trời), trong khi cho 70% ánh sáng từ môi trường ngoài từ môi trường ngoài đi qua.

 

Giáo sư Yang Yang, lãnh đạo nhóm nghiên cứu cho biết kết quả nghiên cứu này sẽ mở ra khả năng khả năng sản xuất các loại pin mặt trời ở dạng vật liệu polyme (polymer solar cell -PCS) để trang bị cho các hiết bị điện tử cầm tay, cửa sổ thông minh, pin quang điện tích hợp trong nhà cũng như các ứng dụng hữu ích khác. Hơn nữa, vì loại pin mới được làm từ chất dẻo nên nó sẽ rất nhẹ và có thể dễ dàng uống cong để tạo ra các hình dạng phù hợp. Đây là một yếu tố vô cùng quan trọng để có thể sản xuất một số lượng lớn và giảm giá thành sản phẩm.