Các nhà nghiên cứu khám phá ra cơ chế quan trọng trong sản xuất pin mặt trời

Vật liệu perovskite cho thấy đạt hiệu suất cao nhất trước khi chuyển đổi giai đoạn trung gian được hoàn thành.

Theo báo cáo của các nhà nghiên cứu từ Đại học Houston, một loại vật liệu mới làm thay đổi quá trình hấp thụ ánh sáng hiệu quả hơn, đây là một bước quan trọng hướng tới sản xuất các tấm năng pin mặt trời quy mô lớn, hiệu quả hơn và ít tốn kém hơn.

Công trình nghiên cứu, được công bố trên trang bìa của Nanoscale trong tháng này, đã đưa ra cơ chế về cách thay đổi cấu trúc hiển vi của màng mỏng perovskite khi được làm nóng nhẹ. Yan Yao, trợ lý giáo sư về kỹ thuật điện và máy tính và là tác giả chính của nghiên cứu đã cho biết, nghiên cứu này rất quan trọng cho việc thiết kế một quy trình sản xuất các tấm pin mặt trời hiệu quả cao.

Năm ngoái Yao và các nhà nghiên cứu khác đã xác định được cấu trúc tinh thể trong giai đoạn trung gian phi hợp thức là thành phần quan trọng đối với pin mặt trời perovskite hiệu quả cao. Yao cho biết, đây là nghiên cứu khoa học cơ bản, tuy nhiên nó có vai trò quan trọng đối với việc tạo ra các tấm pin mặt trời hiệu quả hơn.

Nghiên này cũng mang lại một bất ngờ: các vật liệu cho thấy hiệu suất cao nhất - tốc độ mà vật liệu biến đổi ánh sáng thành điện - trước khi chuyển đổi giai đoạn trung gian đã được hoàn tất, cho thấy một phương pháp sản xuất các màng mỏng mới đảm bảo đạt hiệu quả tối đa. Theo dự kiến của các nhà nghiên cứu, hiệu quả cao nhất đạt được sau khi vật liệu chuyển đổi sang 100% màng perovskite. Thay vào đó, họ phát hiện ra các thiết bị năng lượng mặt trời hoạt động tốt nhất khi quá trình chuyển đổi của các vật liệu này dừng ở mức 18% trong giai đoạn trung gian, trước khi chuyển đổi hoàn toàn.

Các nhà nghiên cứu viết: "Chúng tôi thấy rằng thành phần và hình thái của màng perovskite lệ thuộc vào điều kiện xử lý và có thể ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất quang điện". "Sự phụ thuộc lớn vào các điều kiện xử lý là do động lực trao đổi phân tử giữa các phân tử halide hữu cơ và DMSO (dimethyl sulfoxide) phối hợp trong giai đoạn trung gian".

Các hợp chất perovskite thường bao gồm vật liệu từ halide lai hữu cơ và vô cơ gồm chì hoặc thiếc và được coi như vật liệu tiềm năng đối với pin mặt trời trong nhiều năm qua. Yao cho biết lợi thế của chúng gồm: vật liệu có thể hoạt động khi màng rất mỏng - khoảng 300 nanomet, so với từ 200 đến 300 micromet đối với các tấm silicon, vật liệu được sử dụng phổ biến nhất cho pin mặt trời. Pin mặt trời perovskite cũng có thể được sản xuất bởi quá trình hòa tan ở nhiệt độ dưới 150 độ C (khoảng 300 độ F) làm cho chúng tương đối rẻ.

Tỷ lệ hiệu quả nhất của pin mặt trời perovskite là khoảng 22%, thấp hơn so với silicon một chút là 25%. Nhược điểm của pin mặt trời perovskite là không ổn định trong không khí, hiệu quả mất đi nhanh chóng. Đồng thời chúng thường chứa chì, một loại chất gây độc.

Tuy nhiên, Yao cho biết, vật liệu này mang lại hứa hẹn cho ngành công nghiệp năng lượng mặt trời, ngay cả khi chúng không có khả năng thay thế silicon hoàn toàn. Thay vào đó, chúng có thể được sử dụng kết hợp với silicon, để làm tăng hiệu quả lên 30% hoặc hơn.

BÀI VIẾT KHÁC

Phó Chủ tịch UBND tỉnh Nguyễn Huy Ngọc nghe, cho ý kiến giải quyết khó khăn, vướng mắc trong quá trình hoạt động của Trung tâm Phục vụ hành chính công các cấp

Ngày 18/7/2025, đồng chí Nguyễn Huy Ngọc - TUV, Phó Chủ tịch UBND tỉnh chủ trì hội nghị nghe các cơ quan, đơn vị, địa phương báo cáo và giải quyết các khó khăn, vướng mắc trong quá trình hoạt động của Trung tâm Phục vụ hành chính công các cấp theo mô hình chính quyền địa phương 2 cấp. Hội nghị được tổ chức theo hình thực trực tiếp kết hợp trực tuyến đến 148 xã, phường trên địa bàn tỉnh.

Ngày 18/07/2025

Mở rộng không gian cho thu hút đầu tư, phát triển công nghiệp

PhuthoPortal - Việc hợp nhất 3 tỉnh Vĩnh Phúc, Phú Thọ, Hòa Bình thành tỉnh Phú Thọ mới đã mở ra không gian phát triển kinh tế rộng lớn hơn, giúp tối ưu hóa nguồn lực, nâng cao hiệu quả thu hút đầu tư, thúc đẩy phát triển công nghiệp và tạo điều kiện thuận lợi cho doanh nghiệp mở rộng quy mô sản xuất.

Ngày 18/07/2025

Phó Chủ tịch UBND tỉnh Nguyễn Huy Ngọc kiểm tra tiến độ xóa nhà tạm, nhà dột nát trên địa bàn các xã Long Cốc, Xuân Đài, Thu Cúc, Lai Đồng và Văn Miếu

PhuthoPortal - Ngày 16/7/2025, đồng chí Nguyễn Huy Ngọc - TUV, Phó Chủ tịch UBND tỉnh cùng đoàn công tác đã đi kiểm tra, đôn đốc tiến độ xóa nhà tạm, nhà dột nát trên địa bàn các xã Long Cốc, Xuân Đài, Thu Cúc, Lai Đồng và Văn Miếu.

Ngày 16/07/2025

Hội nghị lần thứ Nhất Ban Chấp hành Đảng bộ UBND tỉnh nhiệm kỳ 2020 - 2025

PhuthoPortal - Chiều ngày 15/7/2025, Đảng ủy UBND tỉnh nhiệm kỳ 2020 - 2025 tổ chức hội nghị Ban Chấp hành Đảng bộ lần thứ Nhất. Các đồng chí: Trần Duy Đông - Phó Bí thư Tỉnh ủy, Chủ tịch UBND tỉnh, Bí thư Đảng ủy UBND tỉnh; Nguyễn Mạnh Sơn - Ủy viên BTV Tỉnh ủy, Phó Chủ tịch UBND tỉnh, Phó Bí thư Thường trực Đảng ủy UBND tỉnh; Bùi Văn Trường - Tỉnh ủy viên, Phó Bí thư Đảng ủy UBND tỉnh; Đỗ Thị Ngọc Ánh - Phó Bí thư Đảng ủy UBND tỉnh chủ trì hội nghị.

Ngày 16/07/2025

Phó Bí thư Thường trực Tỉnh ủy Nguyễn Phi Long thăm và làm việc tại xã Thu Cúc

Ngày 14/7/2025, đồng chí Nguyễn Phi Long - Ủy viên Dự khuyết BCH Trung ương Đảng, Phó Bí thư Thường trực Tỉnh ủy đã thăm và làm việc tại xã Thu Cúc.

Ngày 15/07/2025

Định vị du lịch Phú Thọ trong không gian phát triển mới

PhuthoPortal - Sau sáp nhập, tỉnh Phú Thọ mới mang trong mình 3 mạch nguồn văn hóa - lịch sử - sinh thái đặc sắc, là nơi hội tụ của di sản Hùng Vương linh thiêng, đô thị công nghiệp hiện đại và không gian du lịch sinh thái bản địa nguyên sơ. Đây chính là cơ hội, nền tảng để tái cấu trúc sản phẩm, mở rộng thị trường, tăng cường liên kết vùng, định vị thương hiệu du lịch Phú Thọ, xây dựng Phú Thọ trở thành điểm đến hấp dẫn, an toàn, thân thiện và bản sắc ...

Ngày 14/07/2025

Thông báo