Nâng cao hiệu suất của pin mặt trời bằng sợi nano

Trong một nổ lực nhằm năng cao hiệu suất và giảm giá thành pin mặt trời, các nhà khoa học đến từ đại học Lund (Thụy Điển) đã phát hiện ra rằng sợi nano rất lý tưởng để thay thế loại bán dẫn silicon sử dụng lâu nay trong ngành công nghiệp quang điện.

Tính đến hiện tại, việc sử dụng sợi nano trong pin mặt trời vẫn còn trong giai đoạn nghiên cứu. Tuy nhiên, sợi nano hứa hẹn sẽ mang lại nhiều ưu điểm vượt trội hơn so với loại pin mặt trời dùng bán dẫn silicon truyền thống. Do được chế tạo bằng một vật liệu duy nhất, pin silicon chỉ có thể chuyển đổi một phần quang phổ giới hạn. Trong khi đó, việc sử dụng những bán dẫn khác nhau sẽ hiệu quả hơn bởi chúng sẽ khai thác nhiều quang phổ hơn nhưng lại khá phức tạp và chi phí sản xuất cao. Ưu điểm của sợi nano là nó được chế tạo tổng hợp từ nhiều vật liệu bán dẫn với giá thành thấp. Theo các nhà nghiên cứu tại Lund, sợi nano có thể tạo ra điện năng với cường độ tương đương với một tấm phim mỏng có cùng chất liệu ngay cả khi chúng chỉ bao phủ 10% bề mặt pin thay vì 100%.

Trước đây, các nhà khoa học đã có thể đạt hiệu suất chuyển đổi năng lượng hơn 10% bằng sợi nano nhưng nếu sử dụng 4 triệu sợi nano làm bằng vật liệu bán dẫn Indium phosphide bao phủ trên một bề mặt có diện tích chỉ 1 mm vuông, con số này có thể lên đến 13,8%.

Việc xác định chính xác kích thước của sợi nano rất quan trọng đối với kết quả cuối cùng. "Kích thước hợp lý nhất sẽ giúp sợi nano hấp thụ được nhiều photon ánh sáng nhất. Nếu đường kính chỉ vài phần mười của một nanomet thì lại quá nhỏ để sợi nano có thể hoạt động hiệu quả," Magnus Borgström, một nhà vật lý bán dẫn kiêm tác giả nghiên cứu cho biết.

Vẫn còn rất nhiều việc phải làm đối với công nghệ sợi nano nhưng các nhà khoa học tin rằng một khi đã đạt được hiệu suất tối đa, công nghệ sẽ có thể được sử dụng rộng rãi trong những nhà máy điện mặt trời. Borgström nhấn mạnh: "Những phát hiện của chúng tôi cho thấy tiềm năng sử dụng sợi nano để sản xuất pin mặt trời."

Kim Anh Theo Lund University

Same Category

Tiêu chuẩn ISO 50001 cải tiến hiệu suất và tiêu thụ năng lượng cho doanh nghiệp

20/11/2024

Công nghệ tiết kiệm năng lượng cho trung tâm dữ liệu 11/10/2024

Công ty khởi nghiệp trung tâm dữ liệu có trụ sở tại Singapore, Sustainable Metal Cloud (SMC), đối tác của NVIDIA và Deloitte, đã ra mắt một hệ thống làm mát ngâm được cho là cắt giảm 50% mức tiêu thụ năng lượng và giảm 28% chi phí lắp đặt so với các hệ thống làm mát bằng chất lỏng truyền thống. Công ty hiện đang hoạt động tại Úc, Ấn Độ và Đức, và sắp tới có kế hoạch mở rộng sang thị trường châu Á.
Vật liệu thông minh tiết kiệm năng lượng 03/10/2024

Mới đây, các nhà nghiên cứu đã phát triển một vật liệu thông minh giúp nâng cao hiệu quả năng lượng làm mát không gian nhà ở. Vật liệu mới có tuổi thọ ước tính lên đến 60 năm và có chi phí thấp hơn so với vật liệu tương tự hiện có trên thị trường.
Vải thông minh chuyển nhiệt cơ thể thành năng lượng 27/09/2024

Loại vải mới do nhóm nghiên cứu Waterloo phát triển có thể chuyển đổi nhiệt độ cơ thể và năng lượng mặt trời thành điện, cho phép hoạt động liên tục mà không cần nguồn điện bên ngoài.
Việt Nam làm chủ công nghệ sản xuất phụ gia, tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng 27/09/2024

Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm trọng điểm Công nghệ lọc hóa dầu - Bộ Công Thương đã nghiên cứu thành công phụ gia ECOAL giúp tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng thông qua việc tiết giảm chi phí năng lượng và giảm phát thải khí ô nhiễm cho cho lò đốt trong công nghiệp sử dụng than.
Tủ lạnh tích hợp AI giúp người tiêu dùng tiết kiệm năng lượng 25/09/2024

Samsung ra mắt sản phẩm tủ lạnh mới có hiệu quả tiết kiệm năng lượng vượt trội so với các sản phẩm tủ lạnh trên thị trường. Sản phẩm có công nghệ máy nén biến tần AI, Đặc biệt, việc áp dụng Chế độ năng lượng AI của ứng dụng SmartThings giúp giảm thêm mức tiêu thụ năng lượng tới 10%.
Điện mặt trời áp mái giúp Sở Khoa học và Công nghệ Khánh Hoà tiết kiệm điện 19/09/2024

Đề tài “Ứng dụng mô hình điện mặt trời áp mái tại trụ sở các cơ quan quản lý nhà nước tỉnh Khánh Hòa” do Thạc sĩ Lê Xuân Hải - Trung tâm Thông tin và ứng dụng Khoa học và Công nghệ (KH-CN), Sở KH-CN Khánh Hoà làm chủ nhiệm được đánh giá đã giải quyết bài toán tiết giảm điện năng tiêu thụ của các cơ quan nhà nước trên địa bàn tỉnh, cụ thể hóa mục tiêu giảm phát thải nhà kính về 0 theo chủ trương của Đảng và Nhà nước.
ISO 50001 – công cụ đắc lực cho tổ chức, doanh nghiệp duy trì hệ thống quản lý năng lượng 30/07/2024

ISO 50001 được phát triển dựa trên mô hình hệ thống quản lý cải tiến liên tục. Mô hình này đã được sử dụng cho các tiêu chuẩn nổi tiếng khác như ISO 9001 hoặc ISO 14001. Điều này giúp các tổ chức dễ dàng tích hợp quản lý năng lượng vào các nỗ lực chung của họ để cải thiện chất lượng và quản lý môi trường.
Một số giải pháp nâng cao hiệu suất của hệ thống lò hơi công nghiệp sử dụng nhiên liệu rắn hoặc khí 22/07/2024

Lò hơi công nghiệp đốt nhiên liệu rắn và khí được sử dụng rộng rãi để cung cấp hơi bão hòa cho quá trình sản xuất. Việc sử dụng nhiên liệu rắn có thành phần và độ ẩm khác nhau ảnh hưởng lớn đến hiệu suất và chi phí sản xuất nhiệt.