15/11/2018
Các nhà khoa học tại Học viện công nghệ Massachusetts (Mỹ) đã đạt được bước đột phá mới trong khai thác năng lượng mặt trời. Công nghệ mới này sẽ sớm được thương mại hóa trong những thiết bị hữu ích cho con người trong thời gian tới.
Phương pháp khai thác năng lượng mặt trời kiểu mới này được phát triển bởi các kỹ sư thuộc Học viện công nghệ Massachusetts (MIT).
Thay vì phủ khắp nóc nhà những tấm thiết bị chứa hàng triệu tế bào năng lượng mặt trời, vừa đắt đỏ vừa chiếm nhiều diện tích, trong thiết kế mới chỉ cần đặt các tế bào nằm ở cạnh của ô kính cửa sổ.
Ảnh minh họa
Ngoài ra, cơ chế hội tụ ánh sáng làm tăng hiệu suất khai thác điện mặt trời ở mỗi tế bào “vào quãng trên 40%”, theo tiết lộ của Marc A. Baldo, người lãnh đạo công trình nghiên cứu.
Do hệ thống này rất dễ dàng chế tạo nên các nhóm nghiên cứu tin tưởng có thể sẽ sản xuất thương mại sau một thời gian ngắn. Thêm vào đó, với chi phí giá thành rẻ, hệ thống ô cửa năng lượng mặt trời này còn tăng thêm 50% hiệu suất so với các hệ thống hiện tại. Cả hai yếu tố này lần lượt giúp giảm chi phí sản xuất các thiết bị khai thác điện từ năng lượng mặt trời.
Các miếng tập kết năng lượng mặt trời do các nhà khoa học MIT thiết kế bao gồm hỗn hợp của hai hoặc nhiều màu được quét lên tấm kính thủy tinh hoặc nhựa dẻo. Các màu phối hợp với nhau để hấp thu ánh sáng dọc theo dải sóng ánh sáng, sau đó sẽ tái phát chúng ở những bước sóng ánh sáng khác nhau và lan truyền dọc theo ô cửa đến các cạnh, nơi đặt các tế bào năng lượng mặt trời.
Trong thập niên 1970, các miếng tập kết năng lượng mặt trời tương tự đã được phát triển bằng cách nhuộm màu cho chất dẻo (plastic). Nhưng ý tưởng này bị bỏ rơi bởi nhiều lý do như không tụ hội đủ ánh sáng để có thể truyền tới các bộ phận tập kết năng lượng mặt trời ở cạnh. Có quá nhiều đường tập kết dẫn đến năng lượng bị phân tán trước khi đến được đích.
Các kỹ sư, chuyên gia kỹ nghệ quang học đã khai thác La-de và Đi-ốt phát sáng, để thực hiện những cải tiến tương tự có thể ứng dụng trong bộ tập kết năng lượng mặt trời. Một hỗn hợp các màu theo tỷ lệ rõ ràng, được pha trộn vào bề mặt lớp kính, cho phép kiểm soát mức độ thu nhận và lan tỏa ánh sáng.
Nghiên cứu được cấp vốn bởi Quỹ Khoa học Quốc gia (Hoa Kỳ). Giáo sư Baldo đồng thời cũng là thành viên của Phòng nghiên cứu điện tử MIT, Phòng công nghệ các hệ thống vi mô và Viện Kỹ nghệ nano quân sự.
Phạm Đình
