Hấp thụ năng lượng mặt trời bằng cửa kính

Lớp tráng phát điện dùng cho cửa kính là một trong ba phát minh mang tính đột phá, hứa hẹn có khả năng làm đảo lộn thế giới của ngành năng lượng tái tạo.

Lớp tráng phát điện dùng cho cửa kính

Có một điều mà người bình thường ít khi nghĩ tới, đó là con số của những cửa sổ kính tồn tại trong xã hội hiện đại. Cuộc sống này dường như không thể thiếu sự hiện diện của các dạng vật chất như kính hay thuỷ tinh. Trước đây, các nhà khoa học vẫn chưa tìm ra cách để kết hợp pin/tế bào năng lượng mặt trời vào một dạng vật chất có thể nhìn xuyên thấu. Hiện nhóm nghiên cứu tại Columbia, Mỹ đã phát minh ra một loại lớp tráng trong suốt có thể cung cấp tính năng phát điện cho thuỷ tinh.

Ảnh minh họa: Inhabitat.com

Thiết kế xoay cho pin lượng mặt trời

Một vấn đề nhức nhối trong quá trình trích xuất năng lượng điện từ các thiết bị tạo điện, đó là sức nóng tạo ra trong quá trình này. Đây cũng chính là lý do tại sao xe ô tô chạy bằng khí phải có tản nhiệt và ống tuần hoàn nước làm mát liên tục trong bộ máy của xe. Trích xuất điện từ năng lượng mặt trời cũng phải đối mặt với khó khăn tương tự, nơi nhiệt dư thừa từ mặt trời có thể phá vỡ hoặc làm hỏng thanh panen trong khoảng thời gian ngắn.

V3Solar đưa ra giải pháp khéo léo và đơn giản cho vấn đề này. Công ty đã tạo ra một bảng điều khiển ba chiều, xoay tự động dùng năng lượng của chính nó. Thiết kế mới lạ này tiếp thụ năng lượng hiệu quả từ tia nắng mặt trời cao hơn tới 20% so với thiết kế tấm panen truyền thống, đồng thời tính năng giảm thiểu sức nóng. Sự cải tiến này hứa hẹn sẽ giảm chi phí cho năng lượng mặt trời tới một mức độ thấp hơn so với năng lượng được tạo ra từ than và thủy điện.

Cảm hứng từ bướm đêm

Tế bào quang điện màng mỏng đã xuất hiện từ lâu, nhưng hiệu quả của công nghệ này bị hạn chế, bởi thực tế khi nhiều lớp màng mỏng được đặt chồng lên nhau sẽ phát sinh ra ánh phản xạ làm giảm lượng điện có thể khai thác. Nhờ có thành tựu mới từ các nhà nghiên cứu ở bang Bắc Carolina, Mỹ, vấn đề này có thể không còn là sự trở ngại đối với các nhà khoa học.

Sau khi nghiên cứu lớp phủ không phản chiếu trên đôi mắt của bướm, giới khoa học đã tìm ra cách để tái tạo hiệu ứng trên các tế bào năng lượng mặt trời màng mỏng. Kết quả là sự thất thoát năng lượng do ánh phản xạ được giảm xuống khoảng 100 lần.

Bướm đêm. (Ảnh: treehugger)

"Chúng tôi lấy cảm hứng từ cấu trúc bề mặt mắt của bướm đêm. Được tiến hoá đến độ bề mặt này có tính chống phản xạ cao, vì thế bướm có thể sử dụng lượng ánh sáng dù chỉ rất nhỏ sẵn có để nhìn trong bóng tối", tiến sĩ Chih-Hao Chang, phó giáo sư về kỹ thuật cơ khí và hàng không vũ trụ ở North Carolina kiêm đồng tác giả nghiên cứu nói.

"Bằng cách bắt chước khái niệm đó, chúng tôi đã phát triển một cấu trúc nano giảm thiểu đáng kể sự thất thoát năng lượng do màng mỏng gây ra", tiến sĩ Chih-Hao Chang nói thêm.