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

Đồng chí Nguyễn Minh Tường được bổ nhiệm giữ chức Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Phú Thọ

Ngày 3/7/2025, Ban Thường vụ Tỉnh ủy Phú Thọ tổ chức công bố các quyết định thành lập và công tác nhân sự các cơ quan, Đảng bộ trực thuộc Tỉnh ủy; các sở, ngành trực thuộc UBND tỉnh. Đồng chí Nguyễn Minh Tường - Tỉnh ủy viên, Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Phú Thọ (cũ) được bổ nhiệm làm Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Phú Thọ (mới).

Ngày 03/07/2025

Chủ tịch UBND tỉnh Trần Duy Đông chủ trì hội nghị giao ban giữa Chủ tịch, các Phó Chủ tịch UBND tỉnh

Ngày 2/7/2025, đồng chí Trần Duy Đông - Phó Bí thư Tỉnh ủy, Chủ tịch UBND tỉnh chủ trì hội nghị giao ban giữa Chủ tịch, các Phó Chủ tịch UBND tỉnh.

Ngày 03/07/2025

Kỳ họp thứ Nhất - HĐND tỉnh Phú Thọ khóa XIX: Công bố các nghị quyết, quyết định về tổ chức bộ máy của HĐND và UBND tỉnh

Ngay sau phiên khai mạc (chiều ngày 1/7/2025), Kỳ họp thứ Nhất HĐND tỉnh khóa XIX, nhiệm kỳ 2021 - 2026 đã tiến hành công bố các nghị quyết, quyết định liên quan đến tổ chức bộ máy của HĐND và UBND tỉnh; đồng thời thảo luận, thông qua các Nghị quyết và bế mạc kỳ họp.

Ngày 02/07/2025

Danh sách các đồng chí Thường trực Tỉnh ủy, Ủy viên Ban Chấp hành Đảng bộ tỉnh Phú Thọ (mới)

Sáng 30/6, tại lễ công bố các nghị quyết của Quốc hội, quyết định của Bộ Chính trị, Ban Bí thư, Thủ tướng Chính phủ và Uỷ ban Trung ương MTTQ Việt Nam liên quan đến sáp nhập, sắp xếp đơn vị hành chính cấp tỉnh, cấp xã trên địa bàn tỉnh Phú Thọ (mới) đã chỉ định Thường trực Tỉnh ủy Phú Thọ gồm 7 đồng chí; Ban Chấp hành Đảng bộ tỉnh Phú Thọ (mới), nhiệm kỳ 2020-2025 gồm 102 đồng chí. Trong đó, BCH Đảng bộ tỉnh Vĩnh Phúc có 28 đồng chí, ...

Ngày 30/06/2025

Bộ trưởng Bộ Công an Lương Tam Quang thăm và làm việc với xã Bản Nguyên

Ngày 30/6/2025, sau khi tham dự Lễ công bố nghị quyết, quyết định của Trung ương và địa phương về sáp nhập đơn vị hành chính tỉnh Phú Thọ, Đại tướng Lương Tam Quang - Ủy viên Bộ Chính trị, Bí thư Đảng ủy Công an Trung ương, Bộ trưởng Bộ Công an cùng đoàn công tác đã đến thăm và làm việc với xã Bản Nguyên.

Ngày 30/06/2025

Lễ công bố nghị quyết, quyết định của Trung ương và địa phương về sáp nhập đơn vị hành chính cấp tỉnh, cấp xã, kết thúc hoạt động đơn vị hành chính cấp huyện

Sáng ngày 30/6/2025, cùng với cả nước, Ban Thường vụ Tỉnh ủy Phú Thọ, Vĩnh Phúc, Hòa Bình long trọng tổ chức Lễ công bố nghị quyết, quyết định của Trung ương và địa phương về sáp nhập đơn vị hành chính cấp tỉnh, cấp xã; kết thúc hoạt động của đơn vị hành chính cấp huyện; thành lập tổ chức đảng, chỉ định cấp ủy, HĐND, UBND, Ủy ban MTTQ Việt Nam tỉnh Phú Thọ và các xã, phường. Buổi lễ được kết nối trực tuyến từ điểm cầu cấp tỉnh đến 148 điểm cầu xã, phường (mới).

Ngày 30/06/2025

Thông báo