Bằng cách kết hợp thiết kế bộ phát quang chấm lượng tử và gương pho-ton thu quang phổ, một nhóm các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley và Đại học Illinois đã chế tạo thành công thế hệ pin mặt trời mới có khả năng thu các pho-ton màu lam với hiệu suất cao gấp 30 lần so với các loại pin mặt trời thông thường, mức cao nhất từ trước đến nay.

Cụ thể, thay vì sử dụng trực tiếp các tấm pin năng lượng mặt trời thông thường, các nhà khoa học đã sử dụng các bộ tập trung năng lượng mặt trời phát quang (LSC). Thiết bị này sử dụng nguyên lý tái phát để hấp thụ ánh sáng mặt trời vào một tấm nhúng gọi là "lumophores", sau đó cho tấm nhúng này phát lại nguồn sáng thu được với những bước sóng dài hơn và đưa đến pin mặt trời. Hiện tượng này được gọi là "hiệu ứng Stroke". Nhờ có kích thước lớn, những tấm nhúng này cho phép pin mặt trời có thể hấp thụ một lượng ánh sáng gấp nhiều lần so với kích thước bề mặt tiếp xúc của nó và điều này tỏ ra có hiệu quả kinh tế cao hơn hẳn so với phương hướng thiết kế những tấm pin năng lượng mặt trời cỡ lớn với chi phí cực kỳ tốn kém.

Ngoài ra, nhóm nghiên cứu còn tìm cách cải thiện hiệu quả tập trung năng lượng của bản thân tấm nhúng gốc khi thay thế thuốc nhuộm dạng phân tử trước đây bằng các hạt cadmi selenua (CdSe) và cadmi sun-phit (CdS) dạng nano, từ đó nâng cao hiệu quả của hiệu ứng Stroke, đồng thời làm giảm khả năng tái hấp thụ pho-ton.

Sự ra đời của công nghệ này được kỳ vọng sẽ mở ra một tương lai mới cho các sản phẩm pin mặt trời hiệu suất cao, chi phí thấp với khả năng tối ưu hoá nguồn năng lượng tiềm ẩn trong quang phổ.

Anh Tuấn (Theo Science Daily)