--Quảng cáo---
--Quảng cáo---

Pin mặt trời siêu mỏng trong công nghệ năng lượng không dây

THÁI BẰNG - 15:41 04/09/2020

(khoahocdoisong.vn) - Tạo ra những tấm pin mặt trời siêu mỏng đang là mục tiêu quan trọng trong khoa học vật liệu. Thành quả đạt được sẽ giúp vô số công nghệ chuyển đổi sang các nguồn điện không dây tại chỗ, nâng cao hiệu quả ứng dụng, tính cơ động và linh hoạt trong khai thác sử dụng.

Trong một nghiên cứu đột phá, được công bố trên Tạp chí Advanced Materials Technologies (Công nghệ Vật liệu Tiên tiến), nhóm các nhà khoa học của GS Derya Baran từ Đại học Khoa học & Công nghệ King Abdullah (KAUST) cho biết đã phát triển thành công các tấm pin mặt trời mỏng và linh hoạt đến mức có thể nhúng trên bề mặt của bong bóng xà phòng.

Eloïse Bihar, nghiên cứu viên sau tiến sĩ thuộc Phòng thí nghiệm của Baran, chủ nhiệm công trình nghiên cứu cho biết, sự phát triển mạnh mẽ da điện tử cho robot, cảm biến cho các thiết bị bay và cảm biến sinh học phát hiện bệnh tật hiện đều có những hạn chế về nguồn năng lượng.

Thay vì dùng pin điện cồng kềnh hoặc kết nối với lưới điện, các nhà khoa học nghĩ đến việc sử dụng những tế bào pin mặt trời hữu cơ nhẹ, siêu mỏng hấp thu năng lượng ánh sáng, dù ở trong nhà hay ngoài trời.

Pin mặt trời siêu mỏng nhúng trong bong bóng xà phòng.

Vật liệu hữu cơ cho thấy nhiều triển vọng trong lĩnh vực này và được sử dụng để tạo ra thế hệ thiết bị hấp thu năng lượng mặt trời siêu nhẹ cho các ứng dụng quy mô nhỏ, như cung cấp năng lượng cho máy bay không người lái.

Nhưng kỹ thuật sản xuất hiện nay hạn chế tự do thiết kế và khả năng của những trang thiết bị nhỏ này. Vì vậy, để chế tạo các tấm pin điện quang học siêu mỏng và linh hoạt, các nhà nghiên cứu KAUST sử dụng phương pháp in phun 3D với nhiều ưu điểm hơn những kỹ thuật lắng đọng khác như tính linh hoạt cao, dễ điều chỉnh và giá thành sản phẩm rẻ.

Mặc dù kỹ thuật in hiện nay có thể mở rộng quy mô sản xuất và chế tạo các thiết bị phân lớp, như tấm pin mặt trời, nhưng còn nhiều thách thức trong việc phát triển các loại mực thích hợp.

TS Daniel Corzo, thành viên trong nhóm khoa học của Baran cho biết, các nhà nghiên cứu đã phát triển những loại mực chức năng cho từng lớp in của cấu trúc pin mặt trời. 

Để phun ra những giọt micro mực từ vòi phun rất nhỏ, cần phải khắc phục lực tương tác phân tử lượng mực trong hộp mực. Dung môi đóng vai trò rất quan trọng khi mực lắng đọng do tốc độ khô của mực in ảnh hưởng đến chất lượng của tấm phim in pin điện mặt trời. 

Để chế tạo những tấm pin mặt trời siêu mỏng và linh hoạt, nhóm nghiên cứu sử dụng một loại polymer dẫn điện cao kẹp vật liệu hấp thụ ánh sáng trong màng pin mỏng.

Sau đó, thiết bị được niêm phong bằng lớp phủ bảo vệ parylene, có tính dẻo cao nhằm ngăn ngừa sự xuống cấp dưới tác động độ ẩm hoặc phân hủy hóa học, đồng thời cho phép thiết bị có độ tương thích sinh học cao để sử dụng trong những trang thiết bị y tế.

Sau khi tối ưu hóa các thành phần mực cho mỗi lớp in của thiết bị, các nhà khoa học in pin mặt trời lên kính để kiểm tra hiệu suất sản phẩm. Nhóm nghiên cứu đạt được hiệu suất chuyển đổi điện năng (PCE) là 4,73% năng lượng ánh sáng, vượt kỷ lục đạt được là 4,1% trước đó cho một tế bào quang điện in đầy đủ.

Lần đầu tiên, nhóm nghiên cứu cho biết đã có thể in một tế bào quang điện lên chất nền linh hoạt siêu mỏng và đạt mức chuyển hóa năng lượng PCE là 3,6%.

Đây là bước đột phá cho một thế hệ pin mặt trời in siêu nhẹ đa năng mới có thể tìm được ứng dụng chế tạo nguồn điện trong xây dựng hoặc được tích hợp vào những thiết bị y tế cấy ghép trên da, chế tạo da nhân tạo cho robot đa năng.


(0) Bình luận
Nổi bật Khoa học & Đời sống
Chống đau đầu, đột tử bằng thực phẩm
Khỏe- ThS Hoàng Khánh Toàn - 15:51 21/09/2020
(khoahocdoisong.vn) - Magiê đóng vai trò quan trọng trong việc dẫn truyền xung động thần kinh và co cơ nên có tác dụng chữa đau đầu, an thần, chống các stress. Giảm Mg huyết có thể dẫn tới đột tử. Vì vậy, bổ sung magiê từ thực phẩm có tác dụng phòng chữa nhiều bệnh.
--Quảng cáo---
--Quảng cáo---
--Quảng cáo---
  • Liên kiều trị mụn nhọt
    Khỏe- Lương y Nguyễn Văn Sáu - 21:56 21/09/2020
    (khoahocdoisong.vn) - Liên kiều, liên thảo, đại kiều, hạn liên tử thường dùng quả. Nên chọn quả già chín, khi phơi khô có màu vàng, hoặc vàng nâu sáng đều, không mối mọt cũ mốc là tốt. Liên thảo vị đắng, tính hơi hàn, vào kinh Tâm, Phế, Đởm có tác dụng thanh nhiệt giải độc, mụn nhọt và tán kết. Chủ trị ôn bệnh phát sốt, cơ thể nóng nhiều, ung nhọt sưng tấy đỏ, trong người bứt rứt.
  • Bà Lê Thị Thủy được bầu làm Bí thư Tỉnh ủy Hà Nam
    Thời sự- Hoài Thu - 21:53 21/09/2020
    Bà Lê Thị Thủy, Bí thư Tỉnh ủy Hà Nam nhiệm kỳ 2015-2020, tiếp tục được bầu giữ chức vụ này trong nhiệm kỳ 2020-2025.
  • Âm thanh tự nhiên có lợi cho con người
    Hỏi đáp- Hà Bình (ghi) - 21:07 21/09/2020
    (khoahocdoisong.vn) - Môi trường có âm thanh tự nhiên hay môi trường hoàn toàn yên tĩnh thì có lợi hơn?
  • Xu thế từ bỏ dần nhiệt điện than
    Hỏi đáp- Hà Bình (ghi) - 20:06 21/09/2020
    (khoahocdoisong.vn) - Ở Việt Nam, xu thế phát triển nhiệt điện than như thế nào để giải bài toán ô nhiễm môi trường?
  • Hơn 400 cột điện đổ la liệt sau bão số 5: Tạm dừng sử dụng cột dự ứng lực
    Thời sự- Ngọc Văn - 20:06 21/09/2020
    Ngày 21/9, theo nguồn tin của PV Tiền Phong, lãnh đạo Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) vừa chỉ đạo đơn vị trực thuộc tạm dừng sử dụng cột điện ly tâm dự ứng lực tại những vùng có bão như TT-Huế để nghiên cứu, đánh giá lại; sau khi có hơn 400 cột điện tại tỉnh này đồng loạt gãy đổ do bão số 5 - cơn bão có sức gió dưới cấp 10.
  • Chính sách hậu mãi bổ sung cho xe Subaru Forester tại Việt Nam
    Xe hay- H.M - 20:03 21/09/2020
    Motor Image Việt Nam (MIV), nhà phân phối độc quyền sản phẩm và dịch vụ Subaru tại Việt Nam, vừa công bố những chính sách hậu mãi bổ sung đối với xe Subaru Forester.
  • Món ăn bồi bổ phòng chữa ho lâu ngày không khỏi
    Khỏe- Lương y Vũ Quốc Trung - 18:54 21/09/2020
    (khoahocdoisong.vn) - Ho là phản ứng tự nhiên của cơ thể nhằm đẩy chất dịch đờm nhưng ho dai dẳng lâu ngày có thể là bệnh nguy hiểm, ngoài điều trị bồi bổ đúng cách sẽ thu được hiệu quả rất tốt.
  •  Viêm tụy cấp hoại tử do rượu
    Khỏe- Thúy Nga - 18:45 21/09/2020
    (khoahocdoisong.vn) - Bệnh nhân đau bụng dữ dội vì viêm tụy cấp hoại tử do rối loạn chuyển hóa lipid nặng, triglyceride cao gấp 16 lần giới hạnh bình thường. Tình trạng này có thể dẫn đến các biến chứng nhồi máu cơ tim, tai biến mạch máu não, suy gan, suy thận… nguy hiểm tới tính mạng.
  • Lựu bổ máu đẹp da
    Dinh dưỡng học đường- BS Nguyễn Phan Trúc Nguyên - 18:23 21/09/2020
    (khoahocdoisong.vn) - Lựu là cây cảnh làm đẹp sân vườn, lấy quả ăn, là nguồn cung cấp dồi dào vitamin A, C, E và nhiều khoáng chất khác. Ngoài ra, từ lâu người dân còn dùng các bộ phận cây làm thuốc chữa bệnh.
  • Nguyên Phó ban Tổ chức huyện tự vẫn tại nhà hàng của gia đình
    Thời sự- Trần Thanh - 18:04 21/09/2020
    Người thân bàng hoàng phát hiện ông C. tự tử tại nhà hàng của gia đình ông này ở tổ 2, thị trấn Việt Quang, huyện Bắc Quang, tỉnh Hà Giang.
POWERED BY ONECMS - A PRODUCT OF NEKO