Vật liệu siêu dẫn nhiệt mới cho pin mặt trời

Vật liệu kết hợp Niken và Sulfua được nhóm nghiên cứu Trung Quốc phát triển, có hiệu suất dẫn nhiệt lên tới 200%, biến nhiệt trong vài giây.

Nhóm nghiên cứu Phòng Vật liệu Chức năng và Nghiên cứu Thiết bị, Học viện Khoa học và Công nghệ Trung Quốc hoàn thành thử nghiệm tính năng dẫn nhiệt và tự điều chỉnh nhiệt độ trong vật liệu kết hợp Niken và Sulfua (NiS), có liên kết phân tử hình lục giác.

Zhong Yongsheng, chủ nhiệm nghiên cứu cho biết, khoảng 90% năng lượng được hình thành từ việc chuyển tiếp và sử dụng nhiệt. Vì vậy, việc kiểm soát khả năng dẫn nhiệt liên quan trực tiếp đến hiệu suất năng lượng, giảm phát thải, và phát triển bền vững. "Vật liệu siêu dẫn nhiệt với hiệu suất lên tới 200%, cao hơn nhiều so với vật liệu dẫn nhiệt chuyên dụng Nitinol", Zhong nói.

Vật liệu NiS liên kết hình lục giác, có khả năng biến nhiệt trong vài giây. Ảnh: Stdaily.

Cụ thể, sau khi tính toán tối ưu cấu trúc dịch chuyển phân tử bên trong, nhóm cho một lượng bạc vào vật lượng NiS, đóng vai trò như lớp đệm chuyển tiếp có tác dụng giải phóng nhiệt và cải thiện độ bền và ổn định khi kết hợp các thành phần. Vật liệu này có thể "nhảy" từ nhiệt độ thấp (có thể là độ âm) lên đến nhiệt độ cao chỉ trong vài giây.

Với ưu điểm dễ tổng hợp, nguyên liệu thô thân thiện với môi trường, vật liệu có tiềm năng ứng dụng trong lĩnh vực năng lượng, chế tạo pin mặt trời. Khả năng dẫn nhiệt của NiS có thể thay thế một số vật liệu hỗ trợ chuyển hóa và duy trì năng lượng trong pin mặt trời.

Mặc dù tính dẫn nhiệt là yếu tố quyết định hiệu suất của vật liệu pin mặt trời, khả năng dẫn nhiệt đột ngột của vật liệu khiến nhóm nghiên cứu khó kiểm soát dòng nhiệt theo ý muốn. Ông Zhong cho biết, nhóm đang trong quá trình tìm cách điều khiển thời gian chuyển nhiệt của vật liệu này.