Cấu trúc "gai nhọn" nano giúp tăng hiệu suất của pin quang điện

Thảo luận trong 'Khoa học' bắt đầu bởi bk9sw, 22/5/11. Trả lời: 17, Xem: 5163.

Chia sẻ

  1. bk9sw

    bk9sw Moderator

    Tham gia:
    30/3/08
    Được thích:
    54,888
    [​IMG]

    Với việc chế tạo thành công pin mặt trời 3D với các "gai" nano, nhóm do nhà nghiên cứu Jun Xu đến từ phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge dẫn đầu đã có thể tăng hiệu suất chuyển đổi quang-điện của tế bào quang điện lên đến 80%.

    Công nghệ này về căn bản sẽ khắc phục sự hao hụt trong quá trình vận chuyển điện tích do photon ánh sáng tạo ra. Điện tích gồm các electron mang điện tích âm và các lỗ trống mang điện tích dương thường bị mắc lại do khiếm khuyết của vật liệu và bề mặt vật liệu khiến hiệu năng vận chuyển giảm sút.

    Theo Xu: "Để giải quyết vấn trên, chúng tôi đã tạo ra một loại pin quang điện với phần nền gồm rất nhiều gai nhọn cũng như các giải pháp để tổng hợp tế bào và chứng minh khả năng cải thiện hiệu suất thu thập điện tích."

    Cấu trúc pin mặt trời mới gồm các gai nhọn có kích thước nano lớp n và bao phủ bên ngoài là chất bán dẫn lớp p. Các gai lớp n được chế tạo từ kẽm oxit và đóng vai trò vừa là khung liên kết vừa là chất dẫn electron. Trong khi đó, khuôn bán dẫn lớp p được làm từ catmi telurit đa tinh thể, đóng vai trò là chất hấp thụ photon trung gian và chất dẫn lỗ trống.

    Sau khi kiểm tra với tỉ lệ phòng thí nghiệm, Xu cùng đồng nghiệp đã có thể thu được hiệu suất chuyển đổi quang-điện 3,2% so với 1,8% cấu trúc phẳng 2 chiều với cùng vật liệu. Jun Xu cho biết: "Chúng tôi đã thiết kế các cấu trúc 3 chiều nhằm mang lại sự phân bố nội điện trường, qua đó kích thích quá trình vận chuyển điện tích và nâng cao hiệu quả chuyển đổi năng lượng từ ánh sáng sang điện."

    Chìa khóa công nghệ bao gồm sự phân bố nội điện trường độc đáo; các gai hình chóp nón với kích thước nano được chế tạo bằng phương pháp rẻ tiền và tối thiểu hóa các khiếm khuyết trên chất bán dẫn. Pin quang điện mới có thể bỏ qua các khiếm khuyết trên vật liệu và giảm thiểu giá thành sản xuất các thế hệ pin quang điện tiếp theo.

    "Ý tưởng đằng sau sáng chế của chúng tôi là lớp nền với nhiều gai nhọn. Chúng tạo ra một điện trường rất cao tại khu vực tiếp xúc trên đầu gai giúp phân tách, phun và thu nạp các hạt tải phụ. Vì vậy, chúng hạn chế sự hao hụt và mang lại hiệu suất chuyển đổi cao hơn so với thiết kế phẳng thông thường với cùng vật liệu," Xu nói.

    Hiện tại, nghiên cứu của Jun Xu đã được chấp nhận tại hội nghị các chuyên gia trong lĩnh vực quang điện do Viện các vấn đề kỹ thuật điện và điển tử (Institute of Electrical and Electronics Engineers - IEEE) tổ chức thường niên. Báo cáo nghiên cứu sẽ được xuất bản trên tạp chi IEEE Proceedings.

    Theo: Physorg
     

    Chia sẻ

    hoàng_241, huytrunghc6, zomano3 người khác thích nội dung này.
  2. mrdaubac

    mrdaubac Thành viên

    Tham gia:
    5/1/10
    Được thích:
    105
    Công nghệ pin đi chậm quá, đuổi hok kịp mấy anh chíp và màn hình :))
     
  3. optimus7

    optimus7 Thành viên

    Tham gia:
    30/3/11
    Được thích:
    11
    sắp tới chắc dùng pin mặt trời luôn mât!
     
  4. ohisee

    ohisee Thành viên

    Tham gia:
    20/9/08
    Được thích:
    90
    Mong sao ngày càng có nhiều phát minh như thế này hơn nữa, con người ngày càng làm cạn kiệt nhiên liệu hóa thạch rồi :(
     
    ringlord thích nội dung này.
  5. nta.modder

    nta.modder Thành viên

    Tham gia:
    25/7/09
    Được thích:
    6
    Nếu thực sự có loại pin này thì quả là cách mạng trong ngành cn pin quang năng. Hiệu xuất của pin mặt trời hiện nay cũng chỉ tậm 20-30%. Mà phát minh này ~80% quả là ấn tượng. Một ngày mặt trời cung cấp khoảng 1KW/m2 xuống mặt đất. Hiệu suất 80% tức là pin đó sản xuất ra 800W/m2 . Đáng nể..... Nếu thế thì các máy đt hay laptop sẽ ko cần phải mang theo pin lớn làm chi. Với đt chỉ cần pin mặt trời kích thước 5x5cm sản xuất ra có thể chạy cả ngày. :running:
     
    1. Geist

      Geist Thành viên

      Tham gia:
      16/1/08
      Được thích:
      20
      Geist
      Hình như có sự hiểu nhầm ý của tác giả ở đây rồi. Trong bài viết là
      tức là hiệu suất chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng từ mức 1,8% lên được 3,2% tức là tăng thêm 80% so với ban đầu thôi. Chứ không phải là chuyển được 80% năng lượng ánh sáng mặt trời thành điện năng đâu
       
      1
      nono9x thích nội dung này.
    2. Ip4lock

      Ip4lock Thành viên

      Tham gia:
      21/2/11
      Được thích:
      9
      Ip4lock
      Chuẩn ko cần chỉnh. Thực tế hiệu suất tăng lên được 3,2% so với 1,8% (tăng 77,77%) thui chứ ko đạt được 80% đâu. chứ nếu hiệu suất chỉ đạt 50% chắc hết chiến tranh ở Trung Đông
      Nhưng mình thấy thông tin hiện nay đã chế tạo được tế bào quang điện đạt 40% hiệu suất ở trong phòng thí nghiệm rùi mà, còn thương mại thì đã chế tạo đạt 24,2%. Vậy nguồn thông tin của bác chủ thớt ở đâu vậy
       
  6. anti_all

    anti_all Thành viên

    Tham gia:
    11/12/07
    Được thích:
    11
    Sau này có màn hình + pin quang điện xài thì sướng phải biết :) em HD2 4'' cứ chạy cả ngày :rolleyes:
     
  7. ducanh77

    ducanh77 Thành viên

    Tham gia:
    11/7/08
    Được thích:
    242
    hy vọng là cải tiến pin để tăng thời gian sử dụng, chứ smartphone mà ngày nào cũng sạc thì nản quá
     
  8. zomano

    zomano Thành viên

    Tham gia:
    6/1/11
    Được thích:
    879
    Hy vọng thời gian tới có nhiều công nghệ giúp cải thiện hiệu năng của pin để sánh vai với mấy cái chip khủng.
     
    thuongshoo thích nội dung này.
  9. sonhaxatac

    sonhaxatac Thành viên

    Tham gia:
    23/1/08
    Được thích:
    697
    lắp pin mặt trời đỡ phải lo chai pin, bảo dưỡng pin khổ
     
  10. friendship1306

    friendship1306 Thành viên

    Tham gia:
    22/11/08
    Được thích:
    251
    Hay quá, hy vọng tương lai với một PIN "con trâu" :)
     
  11. mr_zero1188

    mr_zero1188 Thành viên

    Tham gia:
    2/4/09
    Được thích:
    1,627
    hiệu suất đáng nể thật chữ ~80% :cold:
     
  12. hoàng_241

    hoàng_241 Thành viên

    Tham gia:
    28/12/10
    Được thích:
    692
    công nghệ ngày càng phát triển,....................
     
    modtinhte241 thích nội dung này.
  13. ngoducquyet

    ngoducquyet Dự bị

    Tham gia:
    8/5/09
    Được thích:
    1
    "Hiệu suất tế bào quang điện lên đến 80%."
    Tuyệt vời! Rất ý nghĩa.
    Thầy dạy linh kiện điện tử, vật liệu bán dẫn của mình có nói, em nào tìm cách đưa hiệu suất từ khoảng 30% như bây giờ lên khoảng 80~90% là đạt giải Nobel đấy. Nếu nó thành hiện thực cộng với việc sản xuất đại trà, thế giới này tươi đẹp tuyệt vời cho xem, nặng lượng dồi dạo lại quá sạch!
     
  14. beattime

    beattime Thành viên

    Tham gia:
    3/8/09
    Được thích:
    91
    Tương lai các bác dùng lap sẽ phải thoa kem chống nắng :))
     
    nono9x thích nội dung này.
  15. hugn222

    hugn222 Thành viên

    Tham gia:
    4/1/11
    Được thích:
    126
    3,2% vẫn là một con số quá nhỏ =.=" , ko biết sắp thay thế xăng dầu đựoc chưa nhỉ....?
     
  16. admtkc

    admtkc Thành viên

    Tham gia:
    15/11/08
    Được thích:
    503
    Bài viết gốc ở đâu nhỉ ? Chứ hiệu suất quang năng mà đạt 80% thì đảm bảo có một suất Nobel ngay lập tức và được cả thế giới biết ơn vì sẽ không còn lo thiếu điện nữa ! Một nguồn năng lượng gần như vô tận và cực sạch đảm bao cho loài người sống khỏe gần như là vĩnh viễn ( vài tỷ năm gì đó ) .
     

Chia sẻ

Đang tải...