Chúng ta thường xuyên tái sinh nhiều vật dụng thường ngày, ví dụ như hộp sữa, giấy vụn, chai bia,.. Tại sao không tái sinh luôn cả pin mặt trời? Đó là chủ đề nghiên cứu mới đến từ đại học Cambridge. Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra một loại vật liệu nhất định có thể tái sinh photon từ ánh sáng, phát hiện này có thể dẫn đến phát minh ra loại pin mặt trời với hiệu suất sử dụng cao hơn hẳn so với các phát minh hiện hành.
Vật liệu tổng hợp mà các nhà nghiên cứu tìm ra được gọi là phức cơ kim chì halide perovskites, chúng đã được sử dụng để sản xuất pin mặt trời từ khá lâu. Nhưng một điểm đặc biệt của loại vật liệu này vẫn chưa được biết đến. Khi vật liệu được chiếu sáng, ánh sáng được chuyển hoá thành năng lượng điện giống như mọi loại vật liệu làm pin mặt trời khác, điểm đặc biệt là một phần năng lượng điện sinh ra sẽ tự chuyển hoá chúng trở lại thành photon ánh sáng. Nếu pin mặt trời có thể sử dụng tiếp tục những photon ấy thì lượng điện tổng sinh ra sẽ lớn hơn hẳn với cùng một lượng ánh sáng chiếu vào.
Giảng viên Felix Deschler từ đại học Cambridge cho biết, “Đây là minh chứng rõ ràng nhất cho tiềm năng lớn lao của loại vật liệu này, nó nắm giữ chìa khoá để mở ra cách nâng cao hiệu suất cho pin mặt trời. Cách tổng hợp vật liệu để xuất hiện hiện tượng này không hề phức tạp và hứa hẹn sẽ nâng cao hiệu suất của công nghệ này hơn hẳn so với trước đây”.
Để kiểm chứng tính chất này của phức cơ kim chì halide perovskites, các nhà nghiên cứu đã chiếu một tia laser vào tấm vật liệu với độ dày 500 nanomet. Họ đã nhận ra rằng ánh sáng đến từ laser được tái xuất ra ở chỗ khác trên vật liệu dưới dạng ánh sáng có năng lượng cao, hiện tượng này sẽ không thể xảy ra trừ khi vật liệu có tính chất tái sinh các hạt photon. Luis Miguel Pazos Outón, tác giả chính của luận văn nghiên cứu này, cũng chỉ ra rằng những vật liệu thông thường được sử dụng để làm ra pin mặt trời (ví dụ như Silicon) hoàn toàn không có tính chất này.
Đầu năm nay, viện Nghiên Cứu Năng Lượng Tái Sinh Hoa Kỳ đã công bố kỷ lục mới cho hiệu suất chuyển hoá của pin mặt trời là 29.8% cho loại pin sử dụng vật liệu silicon. Nếu nghiện cứu tại đại học Cambridge được ứng dụng vào thực tế thì kỷ lục này chắc hẳn sẽ không tồn tại lâu. Hơn nữa, tiến bộ kỹ thuật gần đây cho phép sản xuất vật liệu này với giá rẻ hơn và bền hơn, có vẻ việc sử dụng sillicon để làm pin mặt trời sẽ trở nên lỗi thời trong thời gian sắp tới.
Nguồn: University of Cambridge
Người dịch: Trịnh Trần Khánh Duy
