※Hình ảnh nhóm nghiên cứu bên sản phẩm (Nguồn: Vienna University of Technology)
Graphene, mạng tinh thể hai chiều của các nguyên tử carbon, có thể là một trong những tượng đài của vật liệu mới hiện nay (tìm hiểu thêm tại đây: http://tech.vietfujigroup.com/wp/garaphene-vat-lieu-trong-mo/ ). Nhưng không chỉ riêng carbon mà việc chồng lấp các lớp siêu mỏng của các nguyên tố khác cũng là một lĩnh vực nghiên cứu vô cùng thú vị. Ví dụ các nhà khoa học đã tạo ra một tấm vật liệu với độ dày chỉ một nguyên tử của germanium với tiềm năng ứng dụng trong thiết bị bán dẫn, hay của thiếc (tin) với tiềm năng trong chất cách điện dạng topo (topological insulators)… Và ngày nay, một lớp siêu mỏng của vonfram (tungsten) và selenium đã được sử dụng để tạo ra một diode để dùng trong các tấm pin mặt trời siêu mỏng, có khả năng uốn dẻo và bán trong suốt.
Mặc dù các tấm pin mặt trời có nền tảng từ graphene đã được giới thiệu từ cách đây khá lâu, thế nhưng theo Thomas Mueller từ Đại Học Công Nghệ Vienna, với trạng thái điện học của graphene “việc tạo ra các tế bào quang điện là điều không thiết thực”. Đó là lý do tại sao ông cùng với các đồng sự đã đi theo một hướng khác, đó là ép một lớp nguyên tử vonfram (tungsten) vào giữa hai lớp nguyên tử selenium. Kết quả họ thu được một lớp đơn tungsten diselenide (WSe2) có thể hấp thụ ánh sáng tương tự như graphene, nhưng thêm vào đó là khả năng sử dụng ánh sáng để tạo ra năng lượng điện.
Vật liệu WSe2 mỏng đến mức 95% ánh sáng sẽ đi xuyên qua nó, và chỉ một phần mười của 5% ánh sáng còn lại bị hấp thụ bởi vật liệu được chuyển hóa thành năng lượng điện. Mặc dù đây chỉ là con số rất khiêm tốn, nhưng các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng điều này vẫn tương đương với một hiệu suất chuyển đổi khá cao. Lượng điện năng lớn hơn có thể được tạo ra bằng cách ghép nhiều lớp vật liệu lại với nhau.
Tuy nhiên, độ trong suốt cao của vật liệu ở một khía cạnh nào đó lại có điểm lợi riêng. Nhờ có độ trong suốt mà các lớp pin năng lượng mặt trời có thể được lắp đặt ở cửa sổ để vừa tạo ra năng lượng, vừa cho phép ánh sáng chiếu vào trong các tòa nhà. Vật liệu này cũng có khả năng uốn dẻo, có thể ứng dụng trên các bề mặt cong hoặc trên chính các thiết bị hiển thị… những vị trí mà pin năng lượng mặt trời truyền thống chưa thể tiếp cận được.
Kết quả nghiên cứu và các thí nghiệm của nhóm đã được đăng tải trên tạp chí Nature Nanotechnology.
Biên dịch: Trungmaster, theo Gizmag.
Link công bố:
