Pin mặt trời Plasmonic - nghệ thuật bắt giữ ánh sáng

Nghiên cứu mới ứng dụng hiệu ứng plasmon đã khắc phục hạn chế trước đây về khả năng hấp thụ ánh sáng để chuyển hóa thành điện năng của pin mặt trời.

Từ trước đến nay, tồn tại chủ yếu hai loại pin mặt trời: loại thường và loại màng mỏng làm từ silicôn hoặc tê-lu-rit cadium nhưng chúng đều gặp những rắc rối về chi phí hay hiệu năng.

Thạc sĩ Kylie Catchpole, ĐH Quốc gia Australia ở Canberra đã nghiên cứu nhằm giải quyết được vấn đề khó khăn của cả hai loại pin trên, tạo ra loại pin mới có hiệu suất cao. Ý tưởng đến với cô, đó là Plasmonic, một đặc tính quang học kỳ lạ của kim loại.

Sơ đồ miêu tả nguyên tắc làm việc dựa trên hiệu ứng plasmon của kim loại.

Plasmon là một loại sóng di chuyển thông qua các electron trên bề mặt kim loại bị kích thích bởi ánh sáng.

Hiệu ứng plasmon hình thành trên bề mặt phân tử làm chệch hướng các photon ánh sáng, khiến chúng bật lại và đi tiếp về phía pin. Chính điều này làm tăng mức hấp thụ những tia sáng có bước sóng dài hơn.

Trong thí nghiệm này, pin mặt trời của Catchpole đã sản sinh ra điện ở mức hiệu suất 30%, cao gấp đôi so với loại pin mặt trời silicon mảng mỏng thông thường.

Triển vọng của nó rất lớn nếu Catchpole có thể kết hợp công nghệ phân tử nano của mình vào quá trình sản xuất trên quy mô thương mại, nó có thể thay đổi nền công nghiệp năng lượng mặt trời trên toàn thế giới.

Nguồn: Technology Review