Cửa sổ tổ ong sản sinh điện mặt trời

Một cú đột phá trong lĩnh vực khoa học vật liệu của các nhà nghiên cứu Mỹ và Đài Loan sẽ góp phần tạo ra một loại cửa sổ mới có khả năng sản sinh ra năng lượng mặt trời. Loại vật liệu trong suốt mới được chế tạo này có thể hấp thụ một cách hiệu quả các photon để tạo ra điện nhờ có một cấu trúc hình tổ ong, cấu trúc này kết hợp các tính chất của một polime bán dẫn với các tính chất fullerene giàu cácbon.

Polime này, có tên là P1, rất hiệu quả trong việc hấp thụ photon, khiến cho các electron và các hố bên trong vật liệu kết hợp lại thành các trạng thái liên kết còn được gọi là exciton. Vai trò của fullerene, vốn là một hợp chất được hình thành khi một lượng lớn các nguyên tử cácbon hình thành nên các phân tử hình cầu, sau đó lại khôi phục lại quá trình này bằng cách phân tách các electron với các hố. Sau đó, các điện cực được đặt một cách hợp lý sẽ có thể tách các điện tích để tạo ra dòng điện quang.

Mircea Cotlet, một trong các nhà nghiên cứu của Phòng thí nghiệm Quốc gia Brookhaven cho biết thách thức lớn nhất là tìm ra cách sáp nhập polime với fullerene này vào một lưới hình tổ ong. Nhóm nghiên cứu đã tìm ra phương pháp tạo ra một dòng các giọt nước cỡ micron khắp một lớp mỏng dung dịch polime/fullerene. Sau đó các giọt nước được tự lắp ráp lại thành các dãy lớn trong dung dịch. Một khi dung dịch mới được hình thành này bay hơi nó sẽ để lại một mô hình tổ ong lục giác trên một diện tích polime rộng mà các nhà nghiên cứu có thể quan sát được bằng cách sử dụng kính hiển vi electron và đầu dò quét hình.

Nhóm nghiên cứu cho biết, mặc dù các màng mỏng có họa tiết tổ ong này trước đây đã được chế tạo bằng cách sử dụng các polime thông thường như polystyrene, nhưng đây là nghiên cứu đầu tiên về một loại vật liệu như vậy pha tạp các chất bán dẫn với fullerene để hấp thụ ánh sáng và sản sinh một cách hiệu quả điện và tách điện.

Nhóm nghiên cứu cho rằng, trong tương lai, công nghệ này sẽ có các ứng dụng ở các màn hình và các thiết bị quang học, bao gồm các pin mặt trời trong suốt. Ngoài ra, nhóm nghiên cứu cũng cho rằng có thể tích hợp các màng tổ ong này vào cửa sổ.

Theo Physisworld

Same Category

5 bước áp dụng tiêu chuẩn ISO 50001 về hệ thống quản lý năng lượng trong doanh nghiệp

12/11/2024

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.
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.