Tế bào năng lượng mặt trời tự sửa chữa

22/08/2013

Một nhóm nghiên cứu của Viện Công nghệ Massachusetts cho biết các tế bào năng lượng mặt trời tí hon (kích thước 1 phần tỷ mét) có thể kéo dài thời gian sử dụng nhờ khả năng tự sửa chữa.

Một nhóm nghiên cứu của Viện Công nghệ Massachusetts cho biết các tế bào năng lượng mặt trời tí hon (kích thước 1 phần tỷ mét) có thể kéo dài thời gian sử dụng nhờ khả năng tự sửa chữa. Các tế bào này được tạo ra từ một hỗn hợp gồm protein, ống nano cacbon và một số vật liệu khác.

Theo tờ Nature Chemistry, cơ chế tự sửa chữa này sẽ giúp tạo ra những tế bào năng lượng mặt trời có thời gian sử dụng dài hơn. Công việc thiết kế và cải tiến tế bào năng lượng mặt trời là một trong những lĩnh vực sôi nổi nhất của ngành khoa học, một phần bởi ánh sáng mặt trời tuy là nguồn năng lượng tái tạo dồi dào nhất trên trái đất nhưng lại cách rất xa. Hơn thế nữa, ánh sáng mặt trời có thể thu được và chuyển đổi thành các dạng năng lượng khác có hiệu suất đặc biệt lớn và một cơ chế tự sửa chữa giúp chống lại những tác động phá hủy do tiếp xúc của ánh sáng mặt trời với khí oxy.

Hiện nhóm nghiên cứu đang thử nghiệm phương thức sử dụng trung tâm phản ứng quang học mới nhằm nâng cao tuổi thọ cho các tế bào năng lượng mặt trời. Nhóm đã sử dụng các chất béo (lipid) - là các phân tử kết đôi với nhau theo dạng đầu-cuối - tạo nên các thành tế bào sống, và các ống nano cacbon - là tinh thể cacbon tinh khiết dạng “ống hút”, có các đặc tính về điện rất hữu dụng. Cuối cùng, nhóm thêm vào một chất hoạt tính bề mặt - hay một phân tử giúp phá vỡ và tách biệt một số phân tử thành phần. Khi chất hoạt tính bề mặt được bơm vào, các thành phần riêng biệt trong hỗn hợp trên tự động ráp lại thành một dãy tế bào năng lượng mặt trời với kích thước vài nanomet. Các chất béo kết đôi với nhau thành hình đĩa, một bên gắn vào ống nano và bên kia gắn với các trung tâm phản ứng làm nhiệm vụ thu ánh sáng, giải phóng ra một electron do các chất béo chuyển tới bên trong ống nano. Bên trong tế bào quang điện hóa, các electron nói trên có thể tập hợp lại và tạo thành dòng điện.

Các nhà khoa học nhận định với cơ chế tự lắp ráp thành tế bào năng lượng như trên thì việc hình thành một cơ chế tự sửa chữa là hoàn toàn có thể. Công thức là: thêm một chất hoạt động bề mặt cùng một số protein vào tế bào năng lượng để chống lại những tác hại do ánh sáng mặt trời gây nên. Khi chất hoạt động bề mặt bị loại bỏ, các thành phần nguyên liệu còn lại sẽ tự ráp thành một bộ pin mặt trời dạng sơ khai. Tuy nhiên, hiệu suất của loại tế bào này chỉ bằng một phần so với các loại tế bào năng lượng tốt nhất hiện nay.

Theo BBC News

Same Category

Nhà vườn thanh long ứng dụng công nghệ, tăng hiệu quả vụ Tết

19/01/2026

Ứng dụng IoT và AI trong quản lý và tiết kiệm năng lượng 04/12/2025

Trước áp lực giảm phát thải và nhu cầu năng lượng tăng nhanh, nhiều doanh nghiệp Việt Nam đang chuyển sang ứng dụng IoT và AI để quản lý và tối ưu tiêu thụ năng lượng. Từ giám sát thời gian thực, phát hiện bất thường đến tự động hóa báo cáo và tối ưu vận hành, các công nghệ mới đang chứng minh hiệu quả rõ rệt trong sản xuất, chiếu sáng và quản lý đô thị, mở ra hướng đi quan trọng cho mục tiêu tiết kiệm năng lượng và chuyển đổi xanh.
Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả: Công nghệ là "chìa khoá" 27/11/2025

Chiều ngày 27/11, Cục Đổi mới sáng tạo, Chuyển đổi xanh và Khuyến công (Bộ Công Thương) đã tổ chức Hội thảo chuyên đề “Công nghệ sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả”.
Phát triển xi măng mới tiết kiệm năng lượng 07/11/2025

Các nhà khoa học Trung Quốc và Hoa Kỳ đã nghiên cứu một loại xi măng mới, không giống như bê tông và xi măng truyền thống, có khả năng giảm sự tích tụ nhiệt trong các tòa nhà và hạ thấp nhiệt độ bên trong một cách hiệu quả.
Gel thông minh giúp giảm tiêu thụ năng lượng trong các tòa nhà 06/11/2025

Vật liệu đa chức năng này đáp ứng các mục tiêu phát triển năng lượng bền vững của Ấn Độ bằng cách giảm nhu cầu làm mát và cung cấp giải pháp năng lượng xanh, đồng thời đơn giản hóa công nghệ để dễ dàng triển khai với chi phí hợp lý.
Ứng dụng giải pháp xanh và tiết kiệm năng lượng trong ngành khách sạn 05/11/2025

Trong khuôn khổ Triển lãm Quốc tế Green Leadership - Net Zero Future 2025, Hội Khoa học kỹ thuật Lạnh và Điều hòa không khí Việt Nam phối hợp cùng Gree Việt Nam tổ chức Hội thảo "Ứng dụng giải pháp xanh và tiết kiệm năng lượng trong ngành khách sạn.
3 giải pháp ứng dụng AI để quản lý tòa nhà, năng lượng mặt trời hiệu quả 21/10/2025

Các giải pháp này do sinh viên sáng tạo và đã đoạt những giải thưởng cao nhất tại một cuộc thi về ứng dụng AI.
GenAI tiết kiệm năng lượng bằng ánh sáng 15/10/2025

Các nhà khoa học tại Đại học California – Los Angeles (UCLA) sử dụng ánh sáng để tạo ra các mô hình AI tạo sinh (GenAI) tiết kiệm năng lượng.
Giải pháp năng lượng thông minh thúc đẩy sản xuất ô tô xanh 14/10/2025

Để đạt được mục tiêu bền vững và giảm phát thải, ngành sản xuất ô tô toàn cầu đang áp dụng các hệ thống quản lý năng lượng số để theo dõi, giảm thiểu tiêu thụ năng lượng và lượng phát thải carbon trên toàn bộ nhà máy và chuỗi cung ứng.