Pin mặt trời với lớp hấp thụ ánh sáng bằng 1/1.000 sợi tóc
Pin mặt trời mới có lớp vật liệu hấp thụ ánh sáng siêu mỏng, chịu được bức xạ, có tiềm năng dùng cho vệ tinh và tàu vũ trụ.
Các nhà khoa học tại Đại học Cambridge (Anh) phát triển pin mặt trời chịu bức xạ với một lớp vật liệu hấp thụ ánh sáng siêu mỏng. Nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Applied Physics hôm 08/11.
Các tấm pin (hình vuông xanh lá cây) chứa một lớp GaAs hấp thụ ánh sáng siêu mỏng. (Ảnh: Armin Barthel)
Việc triển khai vệ tinh ở các quỹ đạo Trái đất tầm trung ngày càng trở nên quan trọng khi quỹ đạo thấp đang dần đông đúc và tắc nghẽn hơn. Tuy nhiên, dải bức xạ proton xung quanh Trái đất đòi hỏi pin mặt trời phải chịu được bức xạ. Ngoài ra, việc nghiên cứu các hành tinh và mặt trăng xa xôi cũng sẽ cần đến loại pin này.
Trong nghiên cứu mới, nhóm chuyên gia sử dụng chất bán dẫn gallium arsenide (GaAs) để chế tạo pin mặt trời. Pin bao gồm một lớp GaAs hấp thụ ánh sáng siêu mỏng, là chìa khóa cho khả năng chịu bức xạ. Theo nhóm nghiên cứu, bề mặt của mỗi tế bào pin chỉ dày 120 nanomet, tương đương 1/1.000 độ dày của sợi tóc người.
Khi thử nghiệm, để mô phỏng tác động của bức xạ trong không gian, nhóm chuyên gia sử dụng các proton được tạo ra tại Cơ sở Hạt nhân Dalton Cumbrian (Anh) để tấn công loại pin mới. Hiệu suất của pin trước và sau khi chiếu xạ được nghiên cứu bằng kỹ thuật cathodoluminescence. Trong loạt thử nghiệm thứ hai, các chuyên gia sử dụng Bộ mô phỏng Mặt Trời Thu gọn để xác định xem pin chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện hiệu quả như thế nào sau khi bị proton tấn công.
"Pin mặt trời siêu mỏng của chúng tôi hoạt động tốt hơn các thiết bị dày được nghiên cứu trước đây với bức xạ proton ở một ngưỡng nhất định", tác giả nghiên cứu Armin Barthel, tiến sĩ tại Đại học Cambridge, cho biết. Hiệu suất của pin siêu mỏng tăng lên do các hạt mang điện tồn tại đủ lâu để di chuyển giữa các điểm đầu và cuối trong thiết bị.
So với các tấm pin dày, pin siêu mỏng chỉ cần lượng kính che phủ ít hơn gần 3,5 lần để sản xuất cùng một lượng điện sau 20 năm hoạt động. Điều này sẽ giúp vệ tinh trở nên nhẹ hơn và giảm đáng kể chi phí phóng.
Phương pháp mới sản xuất "nam châm vũ trụ", không cần đến đất hiếm
Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra một phương pháp mới tiềm năng để chế tạo nam châm hiệu suất cao được sử dụng trong tuabin gió và ô tô điện mà không cần đến nguyên tố đ
Pin làm từ vật liệu có một không hai này sẽ sớm thay thế pin lithium-ion trên ô tô điện
Pin lithium-ion có quá nhiều ưu điểm nhưng lại rất khó phân hủy, gây ra tác động lớn đến môi trường.
Giày phản lực: Lắp vào là tự bơi, thợ lặn chiến đấu tung hoành dưới biển!
Không cần phải tự bơi, giày phản lực giúp thợ lặn tự di chuyển với vận tốc 4 hải lý/giờ, vừa tiết kiệm sức lựa, vừa rảnh tay làm những việc khác.
Các nhà khoa học đã thành công tạo ra chùm tia nguyên tử “vĩnh cửu”
Tiến bộ trong vật lý lượng tử đã cho phép các nhà vật lý tạo ra chùm nguyên tử hoạt động giống như một tia laser mà trên lý thuyết có thể tồn tại “mãi mãi”.
Tận dụng vật lý của Newton, các kỹ sư tạo ra được những tháp pin khổng lồ lưu trữ điện mặt trời
Cuộc cách mạng năng lượng sạch vẫn đau đáu một câu hỏi. Khi gió lên, sóng vỗ và nắng chiếu lung linh muôn hoa vàng, lượng điện sản sinh từ cách hệ thống sạch dồi dào vô cùng.
Khám phá siêu vật liệu Aerogel của tương lai
Con người luôn đi tìm kiếm và chế tạo ra những vật liệu mới với những tính năng ưu việt trong đó có 'khí đóng băng' Aerogel. Theo những tin khoa học mới gần đây, Aerogel có thể sẽ là loại siêu vật liệu tiềm năng của tương lai.
