blogtsk
Câu hỏi đặt ra “liệu vật liệu sinh học có thể giúp thúc đẩy pin mặt trời perovskite trở thành ứng dụng chính thống không?” Một nghiên cứu mới cho thấy việc xử lý pin mặt trời perovskite bằng capsaicin – hợp chất hữu cơ làm cho ớt có vị cay – làm cho chúng hoạt động hiệu quả hơn.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Joule, có thể giúp thúc đẩy khả năng tồn tại của các tế bào năng lượng mặt trời perovskite, một loại mới nổi của công nghệ năng lượng mặt trời mà không được sử dụng chưa rộng rãi, nhưng hứa hẹn sẽ hiệu quả hơn và khả năng mở rộng hơn so với công nghệ quang điện hiện hành.
Trong nghiên cứu, một nhóm các nhà khoa học từ Trung Quốc và Thụy Điển đã thêm một lượng nhỏ capsaicin (1% trọng lượng) vào tiền chất hóa học được sử dụng để sản xuất pin mặt trời perovskite. Sau đó, nhóm nghiên cứu đã đo lường mức độ hiệu quả của các tế bào được xử lý capsaicin đã chuyển đổi tia cực tím và ánh sáng nhìn thấy thành điện năng, so với các tế bào năng lượng mặt trời perovskite không được xử lý.
Kết quả cho thấy rằng các tế bào được xử lý có hiệu quả là 21,88%, so với đánh giá của các tế bào không được xử lý là 19,1%. Các tế bào được xử lý cũng ổn định hơn, cho thấy 90% hiệu suất ban đầu của chúng sau 800 giờ lưu trữ trong không khí xung quanh. Đó là điều quan trọng, vì một trong những điều chính ngăn cản pin mặt trời perovskite trở nên hiệu quả về mặt kinh tế là xu hướng phân hủy tương đối nhanh trong môi trường.
Sử dụng vật liệu sinh học giúp cải thiện công nghệ năng lượng mặt trời
Nhóm nghiên cứu cần tiến hành thêm nghiên cứu để xác định chính xác lý do tại sao capsaicin lại tăng hiệu quả và độ ổn định của pin mặt trời perovskite, nhưng họ đưa ra giả thuyết rằng hợp chất này làm tăng mật độ electron trên màng perovskite do cách nó tương tác với các ion chì trong pin mặt trời.
Các vật liệu sinh học như capsaicin một ngày nào đó có thể tạo ra pin mặt trời perovskite có hiệu quả kinh tế, nhưng các kỹ thuật vẫn cần được cải thiện.
“Trong tương lai, công nghệ phụ gia vật liệu sinh học dựa trên rừng xanh và bền vững sẽ là một xu hướng rõ ràng trong vật liệu perovskite không chứa chì không độc hại”, Qinye Bao, tác giả cao cấp của nghiên cứu từ Đại học Sư phạm Đông Trung Quốc, cho biết trong một tuyên bố. “Chúng tôi hy vọng điều này cuối cùng sẽ mang lại một pin mặt trời perovskite hoàn toàn xanh cho một nguồn năng lượng sạch.”
Nghiên cứu gần đây không phải là lần đầu tiên các nhà khoa học sử dụng vật liệu sinh học để tăng hiệu suất của pin mặt trời perovskite: Caffeine và protein bacteriorhodopsin (bR) cũng cho thấy những lợi ích. Điểm hấp dẫn chính của vật liệu sinh học là chúng có nhiều trong môi trường, vì vậy chúng tương đối rẻ và dễ kiếm so với vật liệu tổng hợp.
Tương lai của pin mặt trời perovskite
Kể từ khi chất hấp thụ perovskite lần đầu tiên được sử dụng trong pin mặt trời vào năm 2006, tỷ lệ hiệu quả đã tăng từ chỉ 3% lên hơn 25%. Nghiên cứu cũng cho thấy rằng việc ghép nối các tế bào năng lượng mặt trời perovskite với silicon có thể tăng mức hiệu quả lên gần 30%.
Joe Berry, một nhà khoa học cấp cao tại Phòng thí nghiệm Năng lượng Tái tạo Quốc gia Hoa Kỳ, cho biết: “Tác động tiềm tàng đối với pin mặt trời perovskite là mang tính biến đổi, đồng thời cho biết thêm rằng mục tiêu dài hạn là cắt giảm chi phí sản xuất và khiến chúng trở nên phổ biến. “Điều đó có nghĩa là, bạn có thể đặt chúng ở khắp mọi nơi. Theo nghĩa đen, bạn có thể sơn chúng trên mặt của một tòa nhà và mọi thứ sau đó trở thành thứ có thể sản xuất điện và năng lượng.”
Vào năm 2022, công ty khởi nghiệp Oxford PV có trụ sở tại Anh có kế hoạch trở thành công ty đầu tiên đưa pin mặt trời perovskite ra thị trường (mặc dù các tế bào này cũng sẽ bao gồm silicon). Nếu các công ty như vậy có thể chứng minh rằng pin mặt trời perovskite, hoặc phương pháp tiếp cận lai, có thể sản xuất điện giá rẻ và không bị hỏng sau nhiều năm sử dụng, thì nó có thể thúc đẩy các ngành công nghiệp và tiện ích bắt đầu áp dụng năng lượng mặt trời với tốc độ nhanh hơn.
Những kỳ vọng, ước ao rèn luyện phẩm chất sáng tạo cho bản thân là điều chính đáng. Nhưng sáng tạo có phương pháp thì cần phải được giảng giải đúng, được thực hành và trau dồi thường xuyên. Bạn hãy tìm cho mình một nơi uy tín để học tập và bắt đầu hành trình đến với sáng tạo nhé. Hiện nay, chỉ có duy nhất khóa học PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO và ĐỔI MỚI tại Trung tâm Sáng tạo Khoa học–kỹ thuật (TSK) thuộc trường Khoa Học Tự Nhiên có chia sẻ về 40 nguyên tắc thủ thuật sáng tạo. Đây là môn học bổ ích cho mọi đối tượng, mọi ngành nghề có thể áp dụng và trau dồi phẩm chất sáng tạo. Nếu bạn quan tâm, vui lòng điền thông tin tại đây hoặc liên hệ số điện thoại: (028) 38 301 743; 089 668 36 31 để thực hiện đăng ký.
