Các nhà khoa học chưa hiểu hết cách thức hoạt động của tấm năng lượng mặt trời (NLMT) bằng nhựa dẻo, một loại vật liệu tiềm năng mang lại hiệu quả vượt mong đợi, mở ra một tương lai mới cho ngành công nghệ với nhiều ứng dụng. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu của trường đại học tại đất nước Cộng hòa Síp (Cyprus) và trường đại học tại thành phố Montreal (thuộc Quecbec, Canada) đã xác định được rằng cách thức mà tia sáng có thể kích thích hóa chất chứa trong tấm NLMT, giúp nó có khả năng tự sạc điện.
Cấu trúc phân tử của vật liệu
Kết quả nghiên cứu là chìa khóa cho sự phát triển của các lĩnh vực như: máy móc cơ khí, vật liệu thiết bị có cấu trúc phân tử và các hệ thống chuyển đổi NLMT, nhà khoa học Francoise Provencher tại trường Đại học Montreal nói. Công trình nghiên cứu đã được đăng trên tờ Nature Communications.
Các nhà nghiên cứu đã bắt đầu phát triển công nghệ chế tạo thiết bị chuyển đổi NLMT mới, một sản phẩm diot điện quang, dựa trên hỗn hợp các chất bán dẫn polyme và các dẫn xuất fullerene.
Polyme là phân tử có kích thước lớn, cấu tạo từ các phân tử polyme nhỏ hơn, gọi là “organic” bởi vì chúng tổng hợp các nguyên tử cũng như các nguyên tử thông thường (như cacbon, nitrogen, sulphur). Dẫn xuất fullerene có phân tử với hình dạng như một quả banh, hình thành từ carbon.
Các lớp của tấm năng lượng mặt trời
Các thiết bị với chất liệu đặc biệt sẽ có khả năng hấp thụ ánh sáng, hình thành các hạt điện tử và tự sạc năng lượng rất hiệu quả.
Nhà khoa học Tony Parker, tại trung tâm phát triển laser, ông cho biết: việc sử dụng Femto (1) gây kích thích quang phổ Raman (2). Đó là một ứng dụng công nghệ laser khiến cho các liên kết của phân tử thay đổi trong quá trình phản ứng hóa học cực nhanh. Các phân tử dao động khi tương tác với xung ánh sáng laser. Thông qua một loạt tính toán phức tạp, các nhà khoa học sẽ biết được những dao động nào sẽ làm cho phân tử tiến hóa/ thay đổi.
Quá trình hấp thụ ánh sáng
Đầu tiên, họ nhận biết được sau khi các điện tử chuyển động khỏi vị trí trung tâm, những phân tử có vận tốc lớn sẽ thay đổi vị trí và sắp xếp ở một vị trí khác chỉ trong vòng 300 Femto (tương đương 3×10-13 giây) (3).
Carlos Silva, chủ nhiệm cuộc nghiên cứu tại đại học Montreal cho biết: Kết quả nghiên cứu đã mở đường cho những nghiên cứu mới trong tương lai, giúp hiểu rõ hơn chất liệu mới để sản xuất pin NLMT hiệu quả. Điều này cho phép tạo ra những thiết kế tấm NLMT tốt hơn trong tương lai.
(1) Femtosecond laser: là một dạng laser tầng số cao (2) Raman: là phổ tán xạ. Bản chất là do sự thay đổi của độ phân cực của phân tử trong quá trình dao động (3) 1 Femto = 0,0000000000003 giây
(Theo Solar Daily)
