Halogen có thể làm tăng 25% hiệu suất pin năng lượng mặt trời

11:06' AM - Thứ hai, 02/07/2018

Một nghiên cứu mới đây của các nhà khoa học tại trường Đại học British Columbia (Canada) và Đại học North Carolina (Mỹ) cho thấy việc sử dụng halogen - nhóm các nguyên tố như flo, brôm, clo và iốt - trong các loại pin năng lượng Mặt Trời nhạy với thuốc nhuộm có thể làm tăng 25% hiệu suất chuyển đổi năng lượng. Khám phá này có thể tạo điều kiện cho sự ra đời của các loại pin năng lượng Mặt Trời cải tiến.

Các nhà nghiên cứu cho biết, pin năng lượng Mặt Trời nhạy với thuốc nhuộm là một loại pin năng lượng Mặt Trời tiên tiến, đầy hứa hẹn cho các ứng dụng đô thị, nhưng nó cần được cải tiến thêm vì hiệu suất chuyển đổi năng lượng chỉ đạt từ 7 đến 14%. Đây là minh chứng trực tiếp đầu tiên cho thấy halogen và các liên kết mà nó tạo thành với các phân tử khác có thể là yếu tố quyết định trong việc làm tăng hiệu suất của các loại pin năng lượng Mặt Trời nhạy với thuốc nhuộm.

Cấu tạo của một pin năng lượng Mặt Trời nhạy với thuốc nhuộm gồm có: chất điện ly, hai điện cực và một màng mỏng bán dẫn được phủ thuốc nhuộm hấp thụ ánh sáng. Khi thuốc nhuộm được chiếu ánh sáng, nó sẽ phóng điện tử vào chất bán dẫn và từ đó đến các điện cực, sinh ra dòng điện.

Để pin hoạt động tốt, chất điện ly phải liên tục và nhanh chóng cung cấp lại điện tử cho thuốc nhuộm. Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng, sự có mặt của halogen đã làm tăng tốc độ chuyển giao điện tử này. Họ đã thử nghiệm 4 loại thuốc nhuộm khác nhau chứa florua, brôm, clo hoặc iốt, và sử dụng quang phổ hấp thụ tia X để quan sát quá trình.

Trước đây, halogen không phải là trọng tâm của nhiều nghiên cứu về pin năng lượng Mặt Trời, vì chúng tạo thành các liên kết tạm thời, rất yếu, tồn tại chưa đến 10 micro giây và thường chỉ chiếm một phần rất nhỏ trong pin năng lượng Mặt Trời. Nay các nhà khoa học tại Đại học British Columbia đã chứng minh được rằng những liên kết trên có thể tạo ra sự khác biệt đáng kể trong việc chuyển đổi năng lượng Mặt Trời.

Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng, halogen càng lớn thì thuốc nhuộm được cung cấp điện tử càng nhiều. Thuốc nhuộm chứa iốt, có bán kính gấp đôi bán kính flo, được tái tạo nhanh gấp 3 lần so với chất điện ly.

Những phát hiện như trên sẽ giúp chúng ta tinh chỉnh các tương tác trong pin năng lượng Mặt Trời nhạy với thuốc nhuộm, qua đó tối ưu hóa hiệu suất của chúng, và từ đó có thể mở ra những con đường mới trong việc tìm kiếm công nghệ chuyển đổi năng lượng giá rẻ và hiệu quả.

Phạm Huệ

Theo Chemical Online, 12/2017

Sponsor links (Provided by VIEPortal.net - The web cloud services for enterprises)
Thiết kế web, Thiết kế website, Thiết kế website công ty, Dịch vụ thiết kế website, Dịch vụ thiết kế web tối ưu, Giải pháp portal cổng thông tin, Xây dựng website doanh nghiệp, Dịch vụ web bán hàng trực tuyến, Giải pháp thương mại điện tử, Phần mềm dịch vụ web, Phần mềm quản trị tác nghiệp nội bộ công ty,