Vật liệu pin mặt trời mỏng gấp 15 lần tờ giấy
Các nhà nghiên cứu ở Đại học Stanford đang phát triển một vật liệu pin mặt trời mới hiệu quả mỏng hơn nhiều so với giấy.
Nguyên mẫu pin mặt trời sử dụng vật liệu do các nhà nghiên cứu phát triển từ TMD. (Ảnh: Đại học Stanford)
Dựa trên kim loại chuyển tiếp dichalcogenide (TMD), vật liệu mới có khả năng hấp thụ lượng ánh sáng Mặt Trời cao hơn pin thông thường, cung cấp giải pháp siêu nhẹ thay thế pin mặt trời hoạt động nhờ silicon.
Nghiên cứu của Đại học Stanford nằm trong nỗ lực tìm kiếm vật liệu pin mặt trời thay thế silicon. Silicon là vật liệu phổ biến nhất để sản xuất pin mặt trời nhưng do rất nặng và rắn, silicon không thực sự phù hợp với ứng dụng trên máy bay, tàu vũ trụ, phương tiện điện, hay thiết bị đeo trên người vốn đòi hỏi trọng lượng nhẹ. Bộ pin mới bao gồm TMD cùng như các mối nối mạ vàng bọc trong lớp graphene dẫn điện chỉ dày bằng một nguyên tử. Cấu trúc đó được đặt bên trong lớp polymer mềm dẻo chống phản xạ, giúp cải thiện hấp thụ ánh sáng. Riêng tế bào pin TMD dày chưa tới 6 micron.
Trước đây, giới nghiên cứu gặp khó khăn trong việc khai thác tiềm năng của TMD. Các chướng ngại vật liên quan tới khâu sản xuất và vận chuyển vật liệu siêu nhẹ mà không gây hư hỏng. Tuy nhiên, vấn đề chính là pin mặt trời silicon hiện nay biến đổi khoảng 30% ánh sáng mặt trời thành điện trong khi TMD chỉ biến đổi khoảng 2%. Dù TMD có tiềm năng lớn cho phép ứng dụng rộng rãi hơn, nhóm nghiên cứu cần tìm ra cách cải tiến hiệu suất của vật liệu.
Vật liệu mới do nhóm nghiên cứu ở Đại học Stanford phát triển khắc phục nhược điểm trên khi đạt hiệu suất chuyển đổi điện 5,1%. Các nhà nghiên cứu có thể tối ưu hóa vật liệu để đạt hiệu suất 27%, tương đương những pin mặt trời tốt nhất trên thị trường hiện nay. Vật liệu nguyên mẫu cũng có tỷ số công suất - trọng lượng cao gấp 100 lần bất kỳ TMD nào từng được phát triển.
TMD không chứa hóa chất độc hại và tương thích sinh học, có nghĩa chúng có thể dùng cho thiết bị đeo tiếp xúc với da người. Tuy nhiên, lợi thế lớn nhất là vật liệu rất mỏng và linh hoạt, có chi phí rẻ hơn đồng thời dễ đổ khuôn theo hình thù khác thường. Đối với xe điện, vật liệu mới có thể thúc đẩy sự phát triển của xe điện mặt trời (SEV), giúp phương tiện chạy nhiều tháng mà không cần cắm sạc. Vật liệu này cũng có thể dùng để sạc bất kỳ đồ vật nào, bao gồm thiết bị đeo nhỏ, robot, máy bay và tàu vũ trụ.
Công nghệ tàng hình là gì? Nó hoạt động thế nào?
Bạn đã từng nghe đến máy bay tàng hình, tàu ngầm tàng hình nhưng bạn có biết nghĩa của tàng hình ở đây thực sự là gì?
Công nghệ nano và những ứng dụng của công nghệ nano
Thuật ngữ công nghệ Nano (nano technology) chỉ việc nghiên cứu, học tập, tổng hợp và sử dụng các loại vật liệu, thiết bị hay kể cả các hệ thống có kích thước cỡ nano (1 phần tỷ mét).
Nano trong một thế giới cực nhỏ
Khoa học và công nghệ nano (nanoscience and nanotechnology) là một bộ môn khảo sát, tìm hiểu đặc tính những vật chất cực nhỏ, để thao tác (manipulate), chồng chập những vật chất này, xây dựng vật thể to hơn.
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.
"Trí tuệ nhân tạo" AlphaGo là gì mà khiến con người thán phục?
AlphaGo là gì? Tại sao AlphaGo lại được nhiều người quan tâm như vậy? Điều gì đã khiến cho bộ máy nhân tạo AlphaGo chiến thắng một kiện tướng cờ vây nhiều năm kinh nghiệm?
Điện thoại giúp nhìn xuyên thấu mọi chất liệu
Các nhà nghiên cứu tại viện công nghệ UT Dallas mới đây đã biến những chiếc điện thoại cầm tay thành thiết bị giúp người dùng có thể nhìn xuyên thấu mọi chất liệu như tường, gỗ, nhựa, giấy…
