Pin mặt trời giá rẻ sắp được sản xuất đại trà

Pin mat troi gia re sap duoc san xuat dai tra
Những chiếc pin mặt trời giá rẻ đầu tiên được làm từ nhựa tổng hợp sẽ được bán ra thị trường sau 5 năm nữa. Đó là thông báo mới nhất của các nhà khoa học - những người đang ganh đua nhau ngày càng quyết liệt trong lĩnh vực này.

Thời "hoàng kim" của than, dầu mỏ và khí đốt đang dần trôi qua, mặc dù chậm chạp nhưng đó là tất yếu. Sớm hay muộn thì trữ lượng của chúng cũng sẽ cạn kiệt. Vậy phải thay chúng bằng gì? Nhiều nhà nghiên cứu cho rằng, năng lượng mặt trời là thứ mà chúng ta phải chế ngự được để biến thành nhiệt năng và điện năng.

Ở đây bắt đầu xuất hiện vấn đề, bởi vì bất kỳ gia đình nào trang bị cho mình những chiếc pin mặt trời đều biết rõ cần phải đầu tư với chi phí cao như thế nào. Tại sao vậy? Bởi vì trong những chiếc pin truyền thống để lấy năng lượng mặt trời là những tinh thể thạch anh mà giá thành sản xuất chúng rất cao. Người ta tạo ra thạch anh ở nhiệt độ khoảng 1500 độ C trong chân không. Điều này đòi hỏi tốn nhiều năng lượng lấy từ những loại nhiên liệu truyền thống.

Tuy nhiên thạch anh không phải là thứ duy nhất. Còn cả nhựa tổng hợp nữa. Đúng hơn là những chất polyme dẫn điện, được khoa học biết đến từ một phần tư thế kỷ nay. Vào những năm 90 thế kỷ trước, người ta sử dụng chúng để sản xuất ra các đi-ốt quang điện. Từ vài năm nay, các nhà khoa học thử nghiệm dùng nhựa tổng hợp để chế tạo pin mặt trời. Nếu như thành công thì đó là bước ngoặt lớn, là cuộc cách mạng trong khoa học bởi vì với giá thành rất rẻ mà chúng ta tiếp cận được với nguồn năng lượng phổ biến nhất, mà trữ lượng còn dồi dào cho hàng tỷ năm sau.

"Khác với thạch anh, polyme dẫn điện có thể được tạo ra trong nhiệt độ bình thường. Hơn nữa, lớp nhựa mỏng được sắp xếp nhờ kỹ thuật tương tự như kỹ thuật in, do vậy không tốn nhiều năng lượng" - GS. Adam Pron thuộc trường ĐH Bách khoa Vacsava (Ba Lan), hiện đang làm việc ở Ủy ban năng lượng nguyên tử tại Grenoble (Pháp) - giải thích như vậy.

Những nghiên cứu tương tự hiện đang được thực hiện tại nhiều trung tâm nghiên cứu trên thế giới, tuy nhiên mức độ cạnh tranh có thể thấy rõ ở Mỹ, nơi mà thậm chí các nhóm nghiên cứu khác nhau trong cùng một trường ĐH cũng ganh đua với nhau. Chẳng hạn như tại trường ĐH California, nhóm nghiên cứu của GS. Yang Yang vừa công bố kết quả nghiên cứu trên tạp chí "Nature Materials" vào đầu tháng 10, thì mới đây, nhóm nghiên cứu của GS. Paul Alivisators ở Berkeley lại giới thiệu những phát hiện mới nhất trên tạp chí "Science".

Cả hai nhân vật trưởng nhóm là hai nhà bác học kiệt xuất. GS.Yang Yang là học trò của nhà bác học Alan Heeger, người được nhận giải Nobel năm 2000 về Hóa học vì đã phát hiện những tính chất khác thường của polyme dẫn điện (cùng với 2 nhà bác học khác là Alan McDiarmlid và Hideaki Shirakawa). Còn Alivisatos là chuyên gia hàng đầu về tinh thể nanô - những tinh thể đóng vai trò quan trọng trong việc hấp thụ năng lượng mặt trời trên trái đất.

GS. Malgorzata Zagorska (Trường ĐH Bách khoa Vacsava - Ba Lan), hiện đang nghiên cứu tinh thể nano bán dẫn, giải thích: "Tinh thể nano là những vật thể có độ lớn từ một đến vài ba nano mét. Tinh thể nano phổ biến có hình cầu. Nó rất nhỏ. Quả bóng bàn nhỏ hơn trái đất bao nhiêu lần thì tinh thể nano hình cầu nhỏ hơn quả bóng bàn bấy nhiêu lần".

Chính Alivisator vào năm 2002 đã đề nghị đưa những sợi nano bán dẫn vào trong polyme. Ông cho rằng phương pháp này có thể tăng hiệu suất của pin mặt trời làm bằng nhựa tổng hợp. Tuy nhiên, thật đáng tiếc là thậm chí những polyme dẫn điện tốt nhất (chẳng hạn như polyme P3HT) cũng không phân chia thật tốt điện tích dương và điện tích âm. Nói tóm lại nó không biết cách tạo ra dòng điện từ ánh sáng. Cần phải có thêm một thứ khác - chẳng hạn như tinh thể nano, để giúp polyme tạo dòng điện.

Sau khi Alivisators quyết định nhúng sợi nano hợp chất salen - cátmi (một chất bán dẫn tương tự như silic) vào nhựa tổng hợp, thì chiếc pin nguyên thủy của ông đạt hiệu suất 1,7%, nghĩa là có chừng ấy phần ánh sáng mặt trời biến đổi thành dòng điện. Như thế vẫn còn quá ít, ít hơn 10 lần so với hiệu suất một chiếc pin thạch anh cỡ trung bình; chưa nói đến những chiếc pin tốt nhất (và cũng đắt nhất) với hiệu suất đạt tới 35%.

Tuy nhiên, chúng ta cũng nên nhớ lại những ưu điểm khi sử dụng pin bằng nhựa tổng hợp. Thứ nhất, giá thành sản xuất rất rẻ (đã đề cập ở trên). Thứ hai: pin bằng nhựa tổng hợp có tính tương thích cao. Chúng rất mỏng - lớp polyme chỉ dày có vài trăm nano mét - đồng thời rất dẻo. Do vậy có thể dùng chúng để phủ lên cửa kính, màn hình máy tính xách tay hoặc điện thoại di động; thậm chí có thể phun thứ hỗn hợp sản xuất ra điện từ ánh nắng lên quần áo. Nếu như chúng ta tăng được hiệu suất của thứ nhựa này thì chúng ta đã có trong tay thứ "động cơ gần như là vĩnh cửu" rồi. Vấn đề là tăng bằng cách nào?

Chính nhà khoa học ALan Heeger - người được giải Nobel, và cộng sự của ông là Serdar Saricftci đã đưa ra ý tưởng mới - đó là đưa fuleren vào nhựa tổng hợp. Được phát hiện vào năm 1990, fuleren là phân tử cacbon cấu thành từ nhiều nguyên tử và tạo ra những hình dạng, cấu trúc không gian khác nhau: hình cầu, hình lò xo và hình ống. Fuleren C60 được tìm ra đầu tiên. Phân tử của nó gồm 60 nguyên tử cacbon và trông như một quả bóng. Heeger và Sariciftci đã trộn lẫn chất phái sinh của fuleren C60 với nhựa tổng hợp và tạo được pin có hiệu suất 2%.

Phương pháp của họ sau đó đã được nhà khoa học Yang Yang hoàn thiện trong phòng thí nghiệm. Ông đã nâng được hiệu suất của pin fuleren nhựa lên 4,4%. Ông còn khẳng định, đây là chiếc pin tốt nhất trên thế giới và cho biết trong vòng 5 năm tới sẽ nâng hiệu suất của pin lên 10%. Ông nói: "Khi đó, có thể sản xuất đại trà những chiếc pin nhựa tổng hợp".

Tuy nhiên, GS. Yang Yang đã nhầm khi cho rằng chiếc pin do ông hoàn thiện là tốt nhất. Mới đây, một nhóm các nhà khoa học Mỹ thuộc hai trường ĐH New Mexico State và Wake Forest đã cho biết, họ áp dụng phương pháp tương tự như của GS. Yang Yang và đã sản xuất được chiếc pin có hiệu suất tới 5,2%. Thông tin khá hấp dẫn này đã được công bố trong cuộc hội thảo về công nghệ nano ở Santa Fe (Mỹ). Tuy nhiên các chi tiết cụ thể thì bị giấu kín với lý do đây là đơn đặt hàng của quân đội.

Trong thời gian này, nhà khoa học Alivisators đưa ra đề xuất khác và khá là bất ngờ. Ông đã kết luận rằng có thể thiết kế pin mặt trời mà hoàn toàn không cần nhựa tổng hợp, chỉ tinh thể nano selen - cátmi là đủ. Những chi tiết nghiên cứu đã được ông miêu tả trên tạp chí "Science" số ra gần đây. Mẫu pin mặt trời của ông có hiệu suất khoảng 3%. "Hiệu suất này còn nhỏ, nhưng xét về phương diện pin mặt trời selen - cátmi đầu tiên trên thế giới thì hiệu suất này không đến nỗi tồi" - Ông nhấn mạnh - "Ưu điểm của nó là hiệu suất không giảm theo thời gian. Đây là vấn đề mà chúng ta vẫn chưa giải quyết được đối với trường hợp pin bằng nhựa tổng hợp".

Từ báo Nhân Dân

Việt Báo

Video được xem nhiều nhất

Hành động đẹp của các bạn trẻ trong lễ diễu binh 2/9
00:00 / --:--

Video nổi bật

TIN Khoa Học NỔI BẬT

Tác hại của facebook và mối nguy của tâm lý đám đông

Có mỗi một vụ việc của 2 cô gái mâu thuẫn mà lôi kéo được hàng nghìn người tham gia, đây thực sự là một lời cảnh báo về tác hại của facebook, về sự nguy hiểm của tâm lý đám đông, độc giả Quỳnh Trần chia sẻ.

Nhận xét tin Pin mặt trời giá rẻ sắp được sản xuất đại trà

Ý kiến bạn đọc

Viết phản hồi

Bạn có thể gửi nhận xét, góp ý hay liên hệ về bài viết Pin mặt trời giá rẻ sắp được sản xuất đại trà bằng cách gửi thư điện tử tới Lien He Bao Viet Nam. Xin bao gồm tên bài viết Pin mat troi gia re sap duoc san xuat dai tra ở dạng tiếng Việt không dấu. Hoặc Pin mặt trời giá rẻ sắp được sản xuất đại trà ở dạng có dấu. Bài viết trong chuyên đề của chuyên mục Khoa Học.

cheap solar cells is about to be mass produced
Yang Yang, mass production, solar energy, sold, solar cells, synthetic resin, scientists, nanocrystals, Cheap, can, however, that is, we, first, Polymers

What a cheap solar cells made from the first synthetic resin will be sold after 5 years. It is the latest report of the scientists - who are vying each other more aggressively in this area ..

Xem tiếp: Khoa Học


  • Xe may vo chu chua 1 6 ty dong
    Xe máy 'vô chủ' chứa 1,6 tỷ đồng

    Công an huyện Hương Sơn cho biết, mặc dù đã xác định được chủ đăng ký của chiếc xe máy có 1,6 tỉ đồng bỏ lại bên đường là ai. Tuy nhiên chủ chiếc xe cho biết đã chuyển chiếc xe lại cho chồng, người chồng đang thụ án tù về tội..

  • Be gai bi me tuoi xang thieu song
    Bé gái bị mẹ tưới xăng thiêu sống

    Chỉ vì bán không hết vé số, bé Nguyễn Thị Kim L. ( 13 tuổi ) bị mẹ ruột tưới xăng. Trong lúc bị phỏng nặng, cháu bé đã lao tới ôm lấy mẹ để cầu cứu.

  • Nghi van ban trai bi mat cua HH Ky Duyen
    Nghi vấn "bạn trai bí mật" của HH Kỳ Duyên

    Kỳ Duyên đã lên tiếng khi thông tin "bạn trai bí mật" bất ngờ được hé lộ.

  • Nhung vu canh sat giao thong bat cuop
    Những vụ cảnh sát giao thông bắt cướp

    Đã có rất nhiều trường hợp vận chuyển ma túy, đối tượng truy nã bị bắt giữ ngay trên đường di chuyển và dĩ nhiên ở góc độ này, Cảnh sát giao thông chính là những người đấu tranh trực tiếp với những kẻ phạm tội

  • Bangkok rung chuyen vi danh bom
    Bangkok rung chuyển vì đánh bom

    19 giờ tối 17/8, một quả bom được cài ngay bên trong khuôn viên ngôi đền Hindu giáo ở trung tâm thủ đô Bangkok của Thái Lan đã phát nổ, gây ra một cảnh tượng tang hoang, hỗn loạn. Chưa có tổ chức nào nhận trách nhiệm gây ra vụ..

  • Nghin le chuyen tuan qua 2308 2908
    Nghìn lẻ chuyện tuần qua (23/08 - 29/08)

    Lịch cấm đường tại Hà Nội để phục vụ Quốc Khánh 2/9; Bữa ăn 5.000 đồng của bệnh nhân tâm thần; Taxi điên gây náo loạn phố Hà Nội; Bé gái bị mẹ tưới xăng thiêu sống; Chuyện lạ về 40 chiếc ví rơi ở Đà Nẵng, Hội An; Người Việt đang đầu độc cả trí óc con trẻ...là những tin tức nổi bật được dư luận quan tâm trong tuần qua. ------------ Xem thêm: Nghìn lẻ chuyện tuần qua (23/08 - 29/08), http://vietbao.vn/Xa-hoi/Nghin-le-chuyen-tuan-qua-2308-2908/2147593370/157/ Tin nhanh Việt Nam ra thế giới vietbao.vn

  • Toan canh kinh te tuan 2308 29082015
    Toàn cảnh kinh tế tuần 23/08 - 29/08/2015

    Theo Cục Điều tiết điện lực, giá mua điện của EVN hiện là 1087,3 đ/kWh nhưng giá điện mà EVN bán ra thị trường tới 1.622,05 đồng/kW/h và từ năm 2016 thị trường bán buôn cạnh tranh sẽ chính thức vận hành nhưng mới chỉ là vận hành trên giấy; ngày 24/8 NHNN phát đi thông điệp khẳng định sẽ không tiến hành điều chỉnh tỉ giá nữa và sẽ áp dụng các biện pháp để ổn định tỉ giá cuối năm 2015 và đầu 2016; ------------ Xem thêm: Toàn cảnh kinh tế tuần 23/08 - 29/08/2015, http://vietbao.vn/Kinh-te/Toan-canh-kinh-te-tuan-2308-29082015/2147593361/47/ Tin nhanh Việt Nam ra thế giới vietbao.vn

  • Tin An ninh Phap luat tuan qua 2308 2908
    Tin An ninh - Pháp luật tuần qua (23/08 - 29/08)

    Xe máy 'vô chủ' chứa 1,6 tỷ đồng; Rùng mình với những quái chiêu đòi nợ 'vô tiền khoáng hậu'; Trộm cắp tài sản dịp nghỉ Lễ: Giúp bạn đề phòng; Đại gia mua dâm trẻ em ở miền Tây được tại ngoại; Phạm nhân hồi hộp chờ ngày đặc xá; Số phận đau thương của bé gái bị mẹ dùng xăng đốt;.....là những tin đáng chú ý trong tuần. ------------ Xem thêm: Tin An ninh - Pháp luật tuần qua (23/08 - 29/08), http://vietbao.vn/An-ninh-Phap-luat/Tin-An-ninh-Phap-luat-tuan-qua-2308-2908/2147593334/218/ Tin nhanh Việt Nam ra thế giới vietbao.vn

  • Diem lai tin Suc khoe quan trong tuan qua 2208 2908
    Điểm lại tin Sức khỏe quan trọng tuần qua (22/08 - 29/08)

    Việt Nam là điểm nóng của các bệnh truyền nhiễm mới nổi; Bé sơ sinh bị đâm xuyên sọ đã xuất viện; Thực hư thông tin xem điện thoại trong đêm bị ung thư mắt; Tiếp tục cảnh báo mối nguy về bệnh sốt xuất huyết; Những lưu ý không thể bỏ qua khi ăn bánh Trung thu; Cảnh báo lỗi của bố mẹ khiến con dậy thì sớm;... là những tin Sức khỏe quan trọng tuần qua. ------------ Xem thêm: Điểm lại tin Sức khỏe quan trọng tuần qua (22/08 - 29/08), http://vietbao.vn/Suc-khoe/Diem-lai-tin-Suc-khoe-quan-trong-tuan-qua-2208-2908/2147593388/248/ Tin nhanh Việt Nam ra thế giới vietbao.vn

  • Su kien quoc te noi bat 238298
    Sự kiện quốc tế nổi bật (23/8-29-8)

    Hai miền Triều Tiên đạt thỏa thuận 6 điểm nhằm giảm căng thẳng; Mỹ điều 3 máy bay ném bom tàng hình hỗ trợ Hàn Quốc; MC truyền hình Mỹ bị bắn chết khi đang dẫn trực tiếp; Xả súng kinh hoàng ở miền Bắc nước Pháp làm 7 người thương vong... là những tin chính trong tuần qua. ------------ Xem thêm: Sự kiện quốc tế nổi bật (23/8-29-8), http://vietbao.vn/The-gioi/Su-kien-quoc-te-noi-bat-238298/2147593385/433/ Tin nhanh Việt Nam ra thế giới vietbao.vn