Vật liệu mới giúp giảm giá thành các tấm pin năng lượng mặt trời

[nguyencyberchem]

Pin năng lượng mặt trời hay các tấm quang điện không còn quá xa lạ với chúng ta. Càng ngày các nhà khoa học càng nghiên cứu và phát triển những chất liệu mới để chúng rẻ hơn và gần gũi hơn với mọi người. Cụ thể là gần đây, các kỹ sư thuộc đại học Princeton đã phát triển một kĩ thuật mới trong sản xuất chất dẻo dẫn điện nhằm giảm bớt giá thành các tấm quang điện cũng như thu hút giới tiêu dùng cá nhân và các ngành công nghiệp.

Nhựa dẻo được định hình thành các điện cực (màu cam) cho phép dòng điện ra vào đường kênh hoạt (màu xanh) trong một điện trở

Được viết bởi: Đinh Ngọc Nguyên Khoa
Thứ năm, 23 September 2010 18:04
Pin năng lượng mặt trời hay các tấm quang điện không còn quá xa lạ với chúng ta. Càng ngày các nhà khoa học càng nghiên cứu và phát triển những chất liệu mới để chúng rẻ hơn và gần gũi hơn với mọi người. Cụ thể là gần đây, các kỹ sư thuộc đại học Princeton đã phát triển một kĩ thuật mới trong sản xuất chất dẻo dẫn điện nhằm giảm bớt giá thành các tấm quang điện cũng như thu hút giới tiêu dùng cá nhân và các ngành công nghiệp.



Nhựa dẻo được định hình thành các điện cực (màu cam) cho phép dòng điện ra vào đường kênh hoạt (màu xanh) trong một điện trở

Các nhà nghiên cứu tại Princeton đã chế tạo thành công một loại nhựa dẻo trong suốt, dễ dát mỏng và có thể dẫn truyền điện nhằm thay thế cho vật liệu thường dùng trong các tấm quang điện hiện nay là Indi mạ thiếc oxit (ITO) có giá thành khá đắt đỏ. Theo cô Yueh-Lin Loo, giáo sư hóa học dẫn dầu nhóm nghiên cứu Princeton: "Vật liệu polymer dẫn điện đã xuất hiện từ lâu nhưng khi gia công chúng vào các thiết bị khác thì khả năng dẫn điện bị giảm hẳn. Với kỹ thuật này, chúng tôi có thể tạo hình cho vật liệu nhựa thành nhiều dạng khác nhau trong khi vẫn duy trì được tính dẫn điện cao."

Nhựa dẻo có nguồn gốc từ cacbon do đó các nhà khoa học có thể tạo nên các thiết bị điện tử mới và cách thức mới trong công nghệ sản xuất hiện thời vốn trước đây bị cản trở bởi vấn đề về tính dẫn điện. "Chúng tôi phát hiện ra rằng với vật liệu polymer đổ khuôn, cấu trúc của chúng rất bền ngăn dòng điện lưu chuyển bên trong." Bằng cách xử lý chất liệu polymer với axit sau khi định hình, Loo và các cộng sự đã phát triển một phương pháp để nới lỏng cấu trúc và giữ tính dẫn điện. Họ tạo ra một loại điện trở bằng nhựa với các kết cấu điện tử cơ bản được sử dụng để khuếch đại và chuyển đổi tín hiệu điện tử. Các điện cực của điện trở được tạo nên bằng cách in nhựa dẻo lên trên một bề mặt tương tự như cách máy in ink-jet tạo ra mẫu hình trên tờ giấy.

Tiết kiệm chi phí sản xuất:

Hiện tại, điện năng sản sinh bởi các tấm pin quang điện được tích tụ qua một chất dẫn kim loại từ ITO. Đây là một loại vật liệu hiếm và đắt tiền vốn được sử dụng trong những chiếc TV màn hình phẳng, điện thoại di động và các thiết bị khác có màn hình hiển thị. Để công nghệ này hoạt động, chất dẫn phải trong suốt đủ để ánh sáng có thể xuyên qua và các vật liệu bên trong tấm pin quang điện có thể hấp thu nguồn năng lượng mặt trời. Giáo sư Loo cho biết: "Giá thành của Indi mạ thiếc rất cao, để thu hẹp chi phí sản xuất các tấm pin quang điện, chúng tôi cần một vật liệu khác. Loại nhựa dẻo dẫn điện vừa được chế tạo cho phép ánh sáng mặt trời xuyên qua vì vậy chúng hoàn toàn có thể thay thế ITO."

Những mục đích khác:

Các nhà khoa học đang mở rộng sử dụng loại nhựa dẻo này trong các cảm biến y sinh cho phép hiển thị một dải màu sắc báo hiệu tình trạng viêm nhiễm của bệnh nhân. Chẳng hạn như màu sắc của nhựa chuyển từ vàng sang xanh lá khi có sự hiện diện của nitric oxit, một hợp chất hóa học phát sinh khi trẻ em bị nhiễm trùng tai. Vì vậy, với công nghệ trên, các nước thuộc thế giới thứ 3 sẽ có cơ hội tiếp cận với các ích lợi y tế vừa chất lượng vừa không quá đắt tiền. Giáo sư Loo nhấn mạnh: "Bạn không cần đến những thiết bị phức tạp hay phòng thí nghiệm để chẩn đoán một căn bệnh. Tất cả những gì cần có là đôi mắt để quan sát màu sắc thay đổi trên tấm nhựa dẻo."

Nguồn: Gizmag; Theo: Tinhte.vn, cyberchemvn.com