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

Điện khí hóa lò cao tiết kiệm năng lượng trong sản xuất thép

07/11/2024

Công nghệ tiết kiệm năng lượng cho trung tâm dữ liệu 11/10/2024
Vật liệu thông minh tiết kiệm năng lượng 03/10/2024
Vải thông minh chuyển nhiệt cơ thể thành năng lượng 27/08/2024
Tủ lạnh tích hợp AI giúp người tiêu dùng tiết kiệm năng lượng 05/08/2024

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.
Ứng dụng giải pháp ERV nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng trong các tòa nhà 12/07/2024

Các hệ thống HVAC thường chiếm lượng tiêu thụ năng lượng lớn nhất trong tổng tiêu thụ năng lượng của tòa nhà.
Lớp phủ kính giúp giảm nhiệt và tiết kiệm năng lượng 21/05/2024

Được hỗ trợ bởi vật lý lượng tử và học máy, các nhà nghiên cứu đã phát triển một lớp phủ kính trong suốt cho phép ánh sáng đi vào nhưng ngăn chặn tia cực tím và tia hồng ngoại sinh nhiệt. Lớp phủ không chỉ làm giảm nhiệt độ phòng mà còn giảm mức tiêu thụ năng lượng liên quan đến làm mát, bất kể thời điểm và thời tiết.
Công nghệ thông minh tiết kiệm điện cho hệ thống chiếu sáng đô thị 17/05/2024

Hà Nội đã quan tâm dành nhiều nguồn lực đầu tư cho chiếu sáng công cộng, từng bước đầu tư, lắp đặt hệ thống chiếu sáng hiện đại, tạo bộ mặt đô thị thông minh.
Phổ biến các tiêu chuẩn quốc gia về hệ thống quản lý năng lượng 04/05/2024

Ngày 25/04/2024, tại TP. Hồ Chí Minh, Viện Tiêu chuẩn Chất lượng Việt Nam phối hợp với Dự án IEEP, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh tổ chức Hội nghị phổ biến các tiêu chuẩn quốc gia về Hệ thống quản lý năng lượng (HTQLNL).
Việt Nam làm chủ công nghệ sản xuất phụ gia, tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng 09/04/2024

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.
Sử dụng công nghệ điều khiển máy CNC chạm gỗ, để tiết kiệm điện 26/03/2024

Cơ sở Huỳnh Văn Tới, ấp Thanh Xuyên, xã Kim Sơn, huyện Trà Cú, tỉnh Trà Vinh sử dụng công nghệ điều khiển máy CNC để chạm gỗ giúp giảm khoảng 10% chi phí điện năng so với trước đây.