Nghiên cứu phát triển tấm pin mặt trời hoạt động được cả trời tối

2/5/2020 4:40:00 PM
Nhằm nâng cao hiệu suất của các tấm pin năng lượng mặt trời các nhà khoa học bước đầu đã tạo ra năng lượng lên tới 50 watt mỗi mét vuông vào ban đêm, ngang với khoảng 1/4 công suất năng lượng mặt trời ban ngày.

Những nguồn năng lượng mới (năng lượng từ gió, năng lượng từ đại dương, năng lượng từ tuyết, năng lượng từ mặt trời) đang dần thay thế cho nguồn năng lượng dần cạn kiệt trên trái đất (than đá, dầu thô, khí đốt, thủy điện). Nguồn năng lượng mới này có sẵn trong thiên nhiên, không gây ô nhiễm, không bị cạn kiệt,…

Nhưng trước kia nguồn năng lượng từ mặt trời chỉ có thể tận dụng ánh sáng mặt trời vào ban ngày. Nhằm nâng cao hiệu suất của các tấm pin năng lượng mặt trời các nhà khoa học bước đầu đã tạo ra năng lượng lên tới 50 watt mỗi mét vuông vào ban đêm, ngang với khoảng 1/4 công suất năng lượng mặt trời ban ngày.

Nguyên mẫu của pin năng lượng mặt trời vào ban đêm tạo ra một lượng năng lượng nhỏ được các nhà khoa học tạo ra từ ra năng lượng lên tới 50 watt mỗi mét vuông vào ban đêm, ngang với khoảng 1/4 công suất năng lượng mặt trời ban ngày.

Giáo sư Jeremy Mandy biết: Quá trình hoạt động của pin năng lượng vào ban đêm tương tự như cách mà một pin mặt trời bình thường hoạt động, nhưng ngược lại. Một vật nóng so với môi trường xung quanh sẽ tỏa nhiệt dưới dạng tia hồng ngoại. Một pin mặt trời thông thường là mát so với mặt trời, vì vậy nó hấp thụ ánh sáng.

Quá trình mới này của tấm pin năng lượng mặt trời giống như hoạt động của một tế bào quang điện thông thường, nhưng mặt trái quay ra ngoài. Một vật thể ấm hơn so với môi trường sẽ tạo ra nhiệt dưới dạng bức xạ hồng ngoại. Nhưng nếu ta hướng một vật ấm lên phía bầu trời lạnh hơn, nó sẽ bức xạ nhiệt về hướng đó.

Để bắt được nhiệt do vật thể tạo ra, các nhà khoa học đã sử dụng cái gọi là nguyên tố chùm nhiệt, đặt nó vào một môi trường ấm áp và hướng nó về phía bầu trời đêm. Nhờ ấm hơn không gian xung quanh, nó phát ra ánh sáng hồng ngoại.

Bên cạnh đó, để tạo ra những tấm pin năng lượng các nhà khoa học đã phải sử dụng các vật liệu khác, nhưng bản chất vật lý thì giống nhau. Một pin quang điện như vậy sẽ tạo ra 50 watt mỗi mét vuông. Ngoài ra, nó cũng có thể hoạt động vào ban ngày, nếu bằng cách nào đó chặn ánh sáng mặt trời trực tiếp hoặc hướng bề mặt ra khỏi phía mặt trời.

Do đó tấm pin năng lượng mặt trời này có thể được sử dụng để cân bằng bằng các chu kỳ sản xuất của các nhà máy điện mặt trời.

Tại Los Angeles, một thiết bị tương tự được lắp ráp bởi các đồng nghiệp của Giáo sư Jeremy Mandy bao gồm vỏ polystyrene được phủ một lớp nhôm mylar nhẹ và tạo ra 25 mW mỗi mét vuông trong 6 giờ hoạt động. Dù kết quả thu được công suất điện thấp nhưng hi vọng trong tương lai gần sẽ cải thiện được công suất điện và hiệu quả của các thiết bị hơn góp phần tạo nguồn năng lượng sạch, an toàn với thiên nhiên.

Suckhoecuocsong.vn (Trích lược theo Motthegioi)

Các tin khác