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

Chuyển động mới từ trí tuệ nhân tạo

Sự vận hành của chính quyền địa phương 2 cấp đặt lên vai bộ máy cơ sở một khối lượng công việc chưa từng có. Mỗi ngày, hàng nghìn hồ sơ đổ về Trung tâm Phục vụ hành chính công; ở xã, phường, cán bộ phải vừa giải thích thủ tục, vừa kiểm tra giấy tờ, vừa rà soát quy định - tất cả trong một guồng quay gần như không có khoảng nghỉ.

Ngày 21/11/2025

Trao giấy chứng nhận Doanh nghiệp công nghệ cao cho Công ty TNHH Công nghệ Namuga Phú Thọ

Chứng nhận Doanh nghiệp công nghệ cao vừa được trao cho Công ty TNHH Công nghệ Namuga Phú Thọ, ghi nhận nỗ lực không ngừng trong nghiên cứu, ứng dụng và làm chủ công nghệ cao trong lĩnh vực thiết bị quang học và linh kiện điện tử.

Ngày 20/11/2025

Chỉ thị tăng cường trách nhiệm của người đứng đầu cơ quan, đơn vị, địa phương trong thực hiện nhiệm vụ cải cách hành chính trên địa bàn tỉnh Phú Thọ

Nhằm nâng cao hiệu lực, hiệu quả hoạt động của bộ máy chính quyền các cấp, tạo chuyển biến rõ nét, toàn diện và đồng bộ trong công tác cải cách hành chính, ngày 11/11/2025, Chủ tịch UBND tỉnh Trần Duy Đông đã ký, ban hành Chỉ thị số 19/CT-UBND về tăng cường trách nhiệm của người đứng đầu cơ quan, đơn vị, địa phương trong thực hiện nhiệm vụ cải cách hành chính trên địa bàn tỉnh. Dưới đây là toàn văn Chỉ thị:

Ngày 20/11/2025

Xác định phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo, chuyển đổi số, cải cách hành chính là nhiệm vụ chính trị trọng tâm, cấp bách

Đó là một trong những chỉ đạo của Chủ tịch UBND tỉnh tại Công văn số 9712/UBND-KGVX ngày 14/11/2025 về việc triển khai thực hiện Chỉ thị số 33/CT-TTg ngày 06/11/2025 của Thủ tướng Chính phủ về đầy mạnh việc thực hiện đúng tiến độ, hiệu quả các nhiệm vụ được giao tại Nghị quyết số 71/NQ-CP ngày 01/04/2025 của Chính phủ và các Thông báo kết luận của Ban Chỉ đạo Trung ương.

Ngày 20/11/2025

Xây dựng hạ tầng AI quốc gia: Nền tảng cho chủ quyền số và phát triển bền vững

Trong bối cảnh trí tuệ nhân tạo đang trở thành động lực tăng trưởng của mọi nền kinh tế, yêu cầu cấp thiết đặt ra cho Việt Nam là xây dựng hệ thống hạ tầng AI đủ mạnh, đủ an toàn và đủ chủ động. Các doanh nghiệp công nghệ trong nước cùng chuyên gia quốc tế nhận định, muốn phát triển AI bền vững, Việt Nam phải đồng thời làm chủ hạ tầng tính toán, dữ liệu và công nghệ mở, qua đó bảo đảm chủ quyền số và tạo nền tảng cho một hệ sinh thái đổi mới sáng tạo tự chủ.

Ngày 19/11/2025

Thống nhất nhiệm vụ trọng tâm, đột phá về phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số giai đoạn 2026 - 2030

Ngày 18/11/2025, Sở Khoa học và Công nghệ tổ chức cuộc họp với Văn phòng UBND tỉnh; các sở: Y tế, Văn hoá, Thể thao và Du lịch, Nông nghiệp và Môi trường, Giáo dục và Đào tạo, Xây dựng, Tài chính để thống nhất nội dung nhiệm vụ, dự án trọng tâm, đột phá về phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo, chuyển đổi số năm 2026 và giai đoạn 2026 - 2030.

Ngày 18/11/2025

Thông báo