Khám phá về vật liệu năng lượng mặt trời siêu mỏng kiến thức mới năm 2023

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Quốc gia Úc đang nghiên cứu về tiềm năng quang điện của vật liệu 2D siêu mỏng đã có một khám phá thú vị, khả năng tạo ra năng lượng mặt trời của những vật liệu mỏng này có thể được điều khiển chỉ bằng một “cú vặn”.

 

Hình ảnh: Đại học Quốc gia Úc

 

Các nhà khoa học tại Đại học Quốc gia Úc (ANU), đã nhận được khoản tài trợ 3,6 triệu từ Cơ quan Năng lượng Tái tạo Úc (ARENA) vào tháng Giêng như một phần cho dự án Cơ sở hạ tầng quang điện tiên tiến của Úc, đã phát hiện ra điều thú vị về tiềm năng của Vật liệu 2D siêu mỏng.

 

Trở lại năm 2019, Hieu Nguyen và ứng viên Tiến sĩ Mike Tebyetekerwa lần đầu tiên chứng minh tiềm năng tối đa của vật liệu 2D siêu mỏng để tạo ra điện bằng ánh sáng mặt trời. Điều này có nghĩa là, vật liệu mỏng như một nguyên tử duy nhất có khả năng thu năng lượng mặt trời, một công nghệ có thể cách mạng hóa ngành công nghiệp năng lượng mặt trời cũng như nhiều ngành công nghiệp khác.

 

Tuần trước, hai nhà khoa học của ANU đã công bố một nghiên cứu trong “Cell Reports Physical Science”, trong đó họ mô tả một hiện tượng thú vị và tò mò – rằng khả năng chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện của những vật liệu siêu mỏng này có thể được điều khiển bằng cách “vặn” góc giữa hai lớp vật liệu.

 

Tự bản thân chúng, một lớp của vật liệu không thể làm được gì nhiều, chúng phải được ghép nối với nhau trong cái được gọi là “chất dị hình 2 lớp” theo cách mà “khoảng cách giữa các lớp gần nhau … tinh thể lục giác tương tự của chúng đối xứng” có nghĩa là chúng có thể được điều chỉnh với “góc rộng một cách tự do”.

 

Tebyetekerwa, tác giả chính của bài báo, cho biết khám phá về “thiết bị điện tử điều chỉnh” này mở ra những cơ hội thú vị.

 

 

“Nghiên cứu này về cơ bản cung cấp một chút hướng dẫn cho các kỹ sư,” Tebyetekerwa nói. “Chúng tôi đang xem xét các vật liệu 2D chỉ có hai lớp mỏng cỡ nguyên tử xếp chồng lên nhau. Cấu trúc độc đáo với diện tích bề mặt lớn này giúp chúng truyền và chuyển đổi năng lượng hiệu quả ”.

 

Tiềm năng của công nghệ này là gần như vô hạn, và chắc chắn không chỉ giới hạn ở tế bào pin mặt trời, mà còn cả điện thoại di động và thiết bị cảm ứng. Vật liệu mỏng hơn tóc người hàng trăm nghìn lần này có thể được phủ trên mọi loại bề mặt, từ màn hình điện thoại đến kính chắn gió ô tô, giúp thiết bị tự cung cấp năng lượng.

 

 

Nguyen cho biết: “Đó là một lĩnh vực mới thú vị“, “chỉ cần xoắn hai lớp siêu mỏng có thể thay đổi đáng kể cách thức hoạt động của chúng. Điều quan trọng là cẩn thận chọn ra các cặp phù hợp và xếp chúng theo một cách cụ thể ”.

 

Vẫn còn rất nhiều nghiên cứu để thực hiện trên những vật liệu siêu mỏng, siêu nhẹ, trong suốt có khả năng giữ các tế bào năng lượng mặt trời điện áp cao, nhưng các nhà nghiên cứu này đang chứng minh rằng bạn không cần phải tác động quá nhiều để tạo ra sự thay đổi lớn, chỉ cần vặn một chút là đủ.