Vật liệu nano mới giúp pin mặt trời hoạt động được trong bóng tối

Tin hoạt động

07/12/2016

Đó là bởi vì ánh sáng bình thường và nhiệt (gọi đúng theo thuật ngữ công nghệ là bức xạ nhiệt), phát ra theo nhiều hướng khác nhau. Vì vậy, tại một trận đấu mà các cầu thủ chỉ ném bóng theo kiểu truyền thống (ném thẳng qua vị trí phát bóng), chiếc pin mặt trời đầu tiên “phát bóng” theo cách đột phá như trên và thậm chí còn ở cùng một vận tốc tại mọi lần ném, hẳn sẽ trở thành một “siêu sao”.

Viễn cảnh này có thể trở thành hiện thực trong tương lai của công nghệ năng lượng nhờ vào các nhà khoa học tại Đại học Quốc gia Australia, đặc biệt là tiến sĩ Sergey Kruk, người đã có công tiên đoán ra một loại vật liệu sở hữu tính chất tuyệt vời mà nhóm nghiên cứu đang tìm kiếm. Nhóm nghiên cứu này liền đến Đại học California Berkeley, nơi có thể cung cấp được những cơ sở và điều kiện kỹ thuật để phát triển loại siêu vật liệu của tiến sĩ Kruk.

Tại đây, họ đặt xen kẽ những lớp vàng và MgF2 mỏng lên trên một tấm màng Si3N4, sau đó nghiền tan hỗn hợp này bằng một chùm tia ion hội tụ chiếu vào chiếc “lưới đa tầng” như trong hình ảnh trên. Loại siêu vật liệu này nhỏ tới mức mà người ta có thể đặt vừa 12.000 khối đó trên mặt cắt của một sợi tóc người.

Các thí nghiệm đã trở thành bằng chứng chứng minh cho những điều tiên đoán của tiến sĩ Kruk: siêu vật liệu có thể tương tác với thành phần mang từ tính của ánh sáng (hoặc sóng nhiệt, một dạng thức khác của ánh sáng nằm ngoài phạm vi nhìn thấy của mắt người), để phát ra sóng ánh sáng theo một hướng cụ thể, và thậm chí là trong một phạm vi bước sóng bất kỳ mà chúng ta muốn.

Nhờ vậy, loại vật liệu này rất lý tưởng để ghép đôi với tế bào nhiệt quang điện, thứ có tác dụng chuyển đổi nhiệt thành điện. Siêu vật liệu thực hiện nhiệm vụ cung cấp ánh sáng, thậm chí là nhiệt (nhờ thế chúng hoạt động được cả trong bóng tối), sau đó các tế bào nhiệt quang điện sẽ tối ưu hóa để thu nhận ánh sáng ở bước sóng cụ thể thích hợp.

Văn phòng CPSI

Theo Treehugger