Các tế bào quang năng nano nâng cao mức hiệu quả

10/07/2013

Các nhà khoa học tại Trung Tâm Khoa Học Nano, học viện Niels Bohr, Đan Mạch và Trường Bách Khoa Tổng Hợp Lausanne, Thụy Sỹ, đã chỉ ra tằng một sợi nano đơn có thể tập trung ánh sáng mặt trời lên đến 15 lần so với cường độ ánh sáng mặt trời bình thường. Kết quả đáng ngạc nhiên là tiềm năng để phát triển một loại tế bào năng lượng mặt trời mới, có hiệu quả cao là rất lớn.

Tinh thể nano có thể được sử dụng như các tế bào quang năng. Trên đây là hình ảnh một SEM- tinh thể nano
trồng trên một chất nền silicon (trái), TEM- dây nano đơn (giữa) và các cột nguyên tử STEM (bên phải)

Do một số lý tính của việc hấp thụ ánh sáng của các dây nano, giới hạn lượng năng lượng chúng ta có thể sử dụng từ ánh sáng mặt trời là cao hơn so với trước đây. Những kết quả này cho thấy tiềm năng to lớn của sự phát triển các tế bào năng lượng mặt trời dựa trên công nghệ dây nano. Tiến sĩ Peter Krogstrup phát biểu về khám phá bất ngờ đã được đăng trên tạp chí Nature Photonics.

Trong những năm gần đây, các nhóm đã tiến hành nghiên cứu cách phát triển và nâng cao chất lượng của các tinh thể nano với cấu trúc hình trụ, đường kính khoảng 0.00001 so với sợi tóc bình thường. Các sợi nano được dự đoán là có tiềm năng rất lớn trong việc phát triển các tế bào năng lượng mặt trời, máy tính lượng tử trong tương lai và cả các sản phẩm điện tử khác.

Con số này cho thấy tia sáng mặt trời được hút vào một dây nano. Ở bước sóng tập trung ánh sáng mặt trời lên đến 15 lần. Do đó, tiềm năng trong việc sử dụng các dây nano trong sự phát triển của các tế bào năng lượng mặt trời trong tương lai là rất lớn.

Các sợi nano sẽ tập trung ánh sáng mặt trời vào một khu vực rất nhỏ trong tinh thể lên đến hệ số 15. Vì đường kính của một tinh thể sợi nano nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng do mặt trời phát ra nên có thể gây ra hiện tượng cộng hưởng trong cường độ ánh sáng mạnh và xung quanh các sợi nano. Như vậy, cộng hưởng có thể tập trung ánh sáng tại nơi mà năng lượng được chuyển đổi, có thể được sử dụng để mang lại hiệu quả đối với ánh sáng mặt trời, ông Peter, người góp phần phát hiện ra hiện tượng này và góp phần nghiên cứu công nghệ tế bào quang năng dựa trên sợi nano nói.

Giới hạn hiệu quả mới

Giới hạn hiệu quả điển hình, cũng được gọi là “Giới hạn Shockley-Queisser”, là một giới hạn đã tạo nên một bước ngoặt lớn đối với tính hiệu quả của các tế bào quang năng trong các nghiên cứu, và hiện tại thì tính hiệu quả ngày càng được nâng cao.

Thanh Thảo (theo phys.org)

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.