Bằng cách sử dụng chất liệu nhựa dẽo hấp thụ ánh sáng, có thể giúp giảm chi phí sản xuất năng lượng mặt trời.
Chỉ từ một tấm nhựa mỏng được nhuộm, có thể cắt giảm chi phí tạo nguồn năng lượng mặt trời, đặc biệt dành cho các thiết bị cần có tế bào năng lượng để phát huy hiệu quả tốt nhất đồng thời mang tính chất mềm dẽo.
Theo nghiên cứu của đại học Illinois tại Urbana-Champaign, sử dụng tấm nhựa dẽo để hấp thụ ánh sáng mặt trời và tích tụ vào tế bào năng lượng được làm bằng gallium arsenide. Như vậy sẽ tạo được năng lượng sử dụng gấp đôi.
Cho đến nay, những nhà nghiên cứu mới thực hiện được với một tế bào năng lượng, nhưng kế hoạch sắp tới của họ là tấm nhựa lớn hơn và tích hợp nhiều tế bào năng lượng nhỏ bên trong hơn. Mục tiêu thực hiện là dùng tấm pin năng lượng mặt trời nhỏ hơn để tạo năng lượng nhiều hơn, hoặc tạo một tấm pin giá thành rẻ bằng cách giảm số lượng tế bào quang điện.
“Giá thành giảm khi sản phẩm mới của bạn có được hiệu quả tương tự, vậy bạn phải làm gì? tạo ra bề mặt bằng chất liệu hấp thụ năng lượng”, John Rogers nói, giáo sư về khoa học vật liệu, kỹ thuật và hóa học tại đại học Illinois. Việc nghiên cứu diễn ra tại hội đồng nghiên cứu khoa học vật liệu tại Boston.
Khi ánh sáng tiếp xúc với tấm nhựa dẽo, một loại thuốc nhuộm đặc biệt sẽ hấp thụ nó. Thuốc nhuộm phát sáng đồng nghĩa với viếc nó đã hấp thụ xong. Nhưng ánh sáng sinh ra phần lớn bị giới hạn phát sáng bên trong tấm nhựa. Vì thế, những tia sáng ấy sẽ phản xạ, chiếu dọc theo bên trong tấm nhựa cho đến khi nó gặp tế bào năng lượng, tương tự như ánh sáng được truyền đi trong cáp quang thủy tinh. Thuốc nhuộm hấp thụ ánh sáng mặt trời chỉ là một phần của tấm pin năng lượng mặt trời, để làm tăng năng lượng phát ra, các nhà nghiên cứu đã bổ sung thêm vật liệu dẽo nhằm truyền trực tiếp một số tia sáng mà thuốc nhuộm đã không hấp thu và truyền tới tế bào năng lượng.
Phương pháp tạo pin năng lượng mặt trời này có thể tương thích với những nhóm nghiên cứu tương tự, như kỹ thuật tạo pin năng lượng mặt trời có tính mềm dẽo và có thể co dãn phù hợp với các bề mặt không bằng phẳng, không ổn định.
Tấm pin năng lượng mặt trời này có thể mang đến công dụng mới. Ví dụ như ứng dụng trong lĩnh vực quân sự, nó có thể được cán mỏng thành nón bảo hộ nhằm phục vụ cho các đồ dùng điện của người lính. Tấm pin (có thể bẻ cong) thích hợp tạo thành cánh quạt và thân máy bay của những máy bay không người lái cỡ nhỏ, để nó có thể tự sạc pin và kéo dài chuyến bay. Kỹ thuật này thậm chí có thể là chìa khóa cho chế độ tự động sạc pin lại và một phần của các thiết bị điện di động.
Có vài cách khác để có thể tích năng lượng mặt trời và trực tiếp giảm số lượng tế bào năng lượng cần thiết. Nhóm nghiên cứu của Roger có biết đến một công ty – tên Semprius, họ có thiết bị hấp thụ ánh sáng mặt trời đến 1.600 lần, tương đương với chỉ 10 lần sạc của tấm pin nhựa nhuộm. Nhưng thiết bị đó lại khá cồng kềnh và đòi hỏi có hệ thống theo dõi hướng mặt trời. Một thiết bị như vậy có thể cho chi phí thấp khi tạo nguồn điện, nhưng nó không thể ứng dụng trong kỹ thuật tạo nón bảo hộ hay máy tính bảng. Ngược lại, tấm pin nhựa dẽo lại có độ mỏng và trọng lượng nhẹ, lại có thể hấp thụ ánh sáng mặt trời từ nhiều góc độ, biến điều không thể thành có thể!
Biên tập bởi technologyMAG.net – Nhiên Lê
(Theo Technology Review)
