Tweet
Trang Popular Science cho biết, có hai cuộc nghiên cứu tìm ra cách thức nâng cao năng suất nhằm chuyển hóa năng lượng của pin mặt trời với vật liệu có tên perovskite.
Perovskite
Năng lượng mặt trời đang trên đà phát triển nhanh chóng. Trong năm 2022, toàn thế giới sản xuất được 1,2 ngàn tỷ watt điện từ ánh sáng mặt trời.
Việc đầu tư vào loại năng lượng này rất quan trọng trong nỗ lực thiết lập ra một tương lai sạch và bền vững hơn cho nhân loại. Kỹ thuật này tuy đã trải qua chặng đường dài hình thành và lớn mạnh nhưng năng suất trung bình của pin mặt trời hiện vẫn chỉ đạt khoảng 15 - 20%, có nghĩa 80 - 85% năng lượng thô chiếu xuống bị mất đi. Trên lý thuyết, giới hạn của pin silicon, kỹ thuật về quang điện phổ biến nhất chỉ vào khoảng 29%.
Giới khoa học đang cố gắng giải quyết vấn đề khá nan giải này. Một nhóm chuyên gia của Viện Năng lượng Tái tạo Quốc gia Hoa Kỳ (NREL) chế tạo thành công ra loại pin mặt trời đạt năng suất đến 47% nhưng lại quá đắt để có thể được sản xuất ra rộng rãi. Tuy nhiên trên tạp chí Science ngày 6/72023, hai nhóm nghiên cứu khác có giới thiệu thêm phương cách mới nhằm tăng năng suất chuyển hóa năng lượng: vật liệu mang tên perovskite.
Perovskite được chứng minh có thể làm tăng năng suất nhằm chuyển hóa năng lượng của pin mặt trời (Minh họa)
Theo trường Đại học ở tiểu bang Washington, perovskite là khoáng chất có cấu trúc tinh thể giống như Calcium titanium oxide (CaTiO3) nhưng có thể được hình thành ra từ một số nguyên tố khác nhau tùy theo mục đích sử dụng. Vật liệu này tạo ra chất bán dẫn dạng rắn với năng suất nhằm chuyển hóa năng lượng trong phòng phí nghiệm đạt đến 25,2%.
Hai nhóm nghiên cứu kết hợp perovskite với silicon vốn là một ý tưởng không mới. Kỹ thuật này được chế tạo ra lần đầu vào năm 2009, và trong năm 2016 từng có một nhóm nghiên cứu khác ở Hồng Kông đạt được hiệu suất 25%.
Nhưng những gì mà hai nhóm sau này đã thực hiện lại có ấn tượng cao hơn. Nhóm của tiến sĩ Xin Yu Chin (Viện Kỹ thuật Thụy Sĩ EPFL) dùng đơn vị pin perovskite (đặt phía trên) cùng đơn vị pin silicon (đặt phía dưới), bổ sung thêm axít phosphonic để cho ra đời loại pin đạt năng suất đến 31%.
Nhóm còn lại do học giả Silvia Mariotti (tổ chức nghiên cứu Đức Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie) dẫn đầu thì sử dụng thêm một chất lỏng ion mang tên piperazinium iodide giúp pin đạt năng suất đến 32,5%.
Hai khoa học gia Stefaan de Wolf và Erkan Aydin có đánh giá: "Vượt qua ngưỡng giới hạn đem lại niềm tin các tấm pin mặt trời với năng suất cao và chi phí thấp, hoàn toàn có thể được chế tạo và tung ra thị trường".
Cuộc đua cải thiện kỹ thuật mới này đang nóng lên. Giáo sư Wolf (Đại học Khoa học - Kỹ thuật King Abdullah tại Ả Rập Saudi) cho biết nhóm của ông chế tạo được pin đạt năng suất 33,7% trong thử nghiệm.
Perovskite
Năng lượng mặt trời đang trên đà phát triển nhanh chóng. Trong năm 2022, toàn thế giới sản xuất được 1,2 ngàn tỷ watt điện từ ánh sáng mặt trời.
Việc đầu tư vào loại năng lượng này rất quan trọng trong nỗ lực thiết lập ra một tương lai sạch và bền vững hơn cho nhân loại. Kỹ thuật này tuy đã trải qua chặng đường dài hình thành và lớn mạnh nhưng năng suất trung bình của pin mặt trời hiện vẫn chỉ đạt khoảng 15 - 20%, có nghĩa 80 - 85% năng lượng thô chiếu xuống bị mất đi. Trên lý thuyết, giới hạn của pin silicon, kỹ thuật về quang điện phổ biến nhất chỉ vào khoảng 29%.
Giới khoa học đang cố gắng giải quyết vấn đề khá nan giải này. Một nhóm chuyên gia của Viện Năng lượng Tái tạo Quốc gia Hoa Kỳ (NREL) chế tạo thành công ra loại pin mặt trời đạt năng suất đến 47% nhưng lại quá đắt để có thể được sản xuất ra rộng rãi. Tuy nhiên trên tạp chí Science ngày 6/72023, hai nhóm nghiên cứu khác có giới thiệu thêm phương cách mới nhằm tăng năng suất chuyển hóa năng lượng: vật liệu mang tên perovskite.
Perovskite được chứng minh có thể làm tăng năng suất nhằm chuyển hóa năng lượng của pin mặt trời (Minh họa)
Theo trường Đại học ở tiểu bang Washington, perovskite là khoáng chất có cấu trúc tinh thể giống như Calcium titanium oxide (CaTiO3) nhưng có thể được hình thành ra từ một số nguyên tố khác nhau tùy theo mục đích sử dụng. Vật liệu này tạo ra chất bán dẫn dạng rắn với năng suất nhằm chuyển hóa năng lượng trong phòng phí nghiệm đạt đến 25,2%.
Hai nhóm nghiên cứu kết hợp perovskite với silicon vốn là một ý tưởng không mới. Kỹ thuật này được chế tạo ra lần đầu vào năm 2009, và trong năm 2016 từng có một nhóm nghiên cứu khác ở Hồng Kông đạt được hiệu suất 25%.
Nhưng những gì mà hai nhóm sau này đã thực hiện lại có ấn tượng cao hơn. Nhóm của tiến sĩ Xin Yu Chin (Viện Kỹ thuật Thụy Sĩ EPFL) dùng đơn vị pin perovskite (đặt phía trên) cùng đơn vị pin silicon (đặt phía dưới), bổ sung thêm axít phosphonic để cho ra đời loại pin đạt năng suất đến 31%.
Nhóm còn lại do học giả Silvia Mariotti (tổ chức nghiên cứu Đức Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie) dẫn đầu thì sử dụng thêm một chất lỏng ion mang tên piperazinium iodide giúp pin đạt năng suất đến 32,5%.
Hai khoa học gia Stefaan de Wolf và Erkan Aydin có đánh giá: "Vượt qua ngưỡng giới hạn đem lại niềm tin các tấm pin mặt trời với năng suất cao và chi phí thấp, hoàn toàn có thể được chế tạo và tung ra thị trường".
Cuộc đua cải thiện kỹ thuật mới này đang nóng lên. Giáo sư Wolf (Đại học Khoa học - Kỹ thuật King Abdullah tại Ả Rập Saudi) cho biết nhóm của ông chế tạo được pin đạt năng suất 33,7% trong thử nghiệm.
Attached Files