Phát triển thành công "pin mặt trời trong nhà" với hiệu suất chuyển đổi lên tới 37%

Một nhóm các nhà nghiên cứu tại Đại học Kaunas, Litva đã phát triển thành công các cell pin năng lượng mặt trời trong nhà với hiệu suất sạc khá ấn tượng, lên tới 37%. Trước đây, việc chuyển đổi ánh sáng nhân tạo thành năng lượng là một thách thức khi so sánh với việc chuyển đổi năng lượng mặt trời. Đề giải quyết vấn đề này, nhóm nghiên cứu đã phát triển một loại cell pin năng lượng mặt trời perovskite mới có hiệu suất cao cùng khả năng lấy năng lượng từ ánh sáng nhân tạo.

Các loại cell pin quang điện hiện tại hầu như không thể hoạt động trong nhà, nơi hầu như chỉ có nguồn ánh sáng nhân tạo với quang phổ nhỏ hơn và ít năng lượng hơn. Trên thực tế, có rất nhiều thiết bị nhỏ như cảm biến thông minh, đồng hồ kỹ thuật số và các thiết bị năng lượng thấp tương tự hoạt động vào ban đêm khi không có năng lượng mặt trời. Do đó, sự xuất hiện của loại cell pin quang điện mới hứa hẹn mang đến nhiều tiềm năng ứng dụng thú vị. Cell pin mới có thể cung cấp năng lượng cho các thiết bị từ nguồn ánh sáng nhân tạo tối thiểu, hầu như luôn có vào ban đêm.

Các cell pin quang điện mới được phát triển để có hiệu quả và có khả năng xử lý năng lượng từ quang phổ ánh sáng hạn chế. Vật liệu được làm từ chất bán dẫn hữu cơ kết hợp với perovskite tạo ra tỷ lệ chuyển đổi năng lượng khá. Nguồn sáng được sử dụng trong các thí nghiệm do nhóm nghiên cứu thực hiện là đèn LED trắng ấm có nhiệt độ 3.000 Kelvin, tương ứng với nhiệt độ thông thường của phòng khách gia đình. Quang phổ tương tự như quang phổ của ánh sáng tự nhiên nhưng không có bức xạ hồng ngoại. Ngoài một lớp perovskite đặc biệt, tế bào quang điện sử dụng các phân tử thiazole để dẫn điện tích dương. Các thí nghiệm mở rộng đã mang lại hiệu suất 37% khi sử dụng ánh sáng từ đèn LED tiêu chuẩn. Trong khi đó, hiệu suất của công nghệ cell quang điện mới chỉ là 19% khi sử dụng năng lượng mặt trời.

Hiện vẫn chưa rõ thời điểm công nghệ này sẽ được ứng dụng thương mại. Tuy nhiên, tiềm năng là rất lớn và đầy hứa hẹn.