Phát triển pin mặt trời lai hạn chế rò rỉ chì

http://icon.com.vn/  Các nhà nghiên cứu tại ĐH Bắc Illinois (NIU) và Phòng Thí nghiệm Năng lượng Tái tạo Quốc gia (NREL) thuộc Bộ Năng lượng Mỹ vừa đăng báo cáo trên tạp chí Nature về bước đột phá tiềm năng trong phát triển pin mặt trời lai perovskite.
 
Hai mẫu pin mặt trời trong phòng thí nghiệm, pin bên phải có màng hấp thụ chì ở mặt sau. Ảnh: Nothern Illinois University
 
Được ví như ngôi sao đang lên trong lĩnh vực năng lượng mặt trời, perovskite có khả năng chuyển đổi ánh sánh thành điện năng. Loại pin này còn đơn giản hơn về sản xuất và rẻ hơn về chi phí, nhưng lại cho hiệu quả tương đương so với pin mặt trời truyền thống làm bằng vật liệu silicon, ít nhất ở quy mô nhỏ trong phòng thí nghiệm.
 
Tuy nhiên, vẫn còn thách thức trước khi pin mặt trời perovskite trở thành công nghệ cạnh tranh thương mại. Một trong những thách thức hàng đầu là việc sử dụng chì. Hầu hết các loại pin mặt trời lai perovskite có hiệu suất cao đều chứa chì có thể hòa tan trong nước, điều này làm tăng mối lo ngại về khả năng rò rỉ chì từ các tế bào pin hư hỏng.
 
Dưới sự dẫn dắt bởi giáo sư Tao Xu của NIU và nhà khoa học cấp cao Kai Zhu của NREL, một nhóm các nhà khoa học đã phát triển kỹ thuật mới nhằm cách ly lượng chì được dùng để làm pin mặt trời perovskite và giảm thiểu rò rỉ độc hại bằng cách áp dụng màng hấp thụ chì vào mặt trước và mặt sau của pin.
 
Cụ thể hơn, một màng hấp thụ chì trong suốt được gắn vào lớp kính dẫn ở mặt trước của pin mặt trời. Màng cô lập chứa các nhóm axit photphonic liên kết mạnh với chì nhưng không cản trở việc tế bào pin lưu giữ ánh sáng để chuyển đổi thành điện năng. Trong khi đó, một màng polymer giá thành rẻ hơn được pha trộn với những tác nhân tạo chì dùng trên điện cực kim loại phía sau.
 
“Vấn đề độc tính chì là một trong những thách thức bước cuối khó chịu nhất trong lĩnh vực pin mặt trời perovskite. Chúng tôi nghĩ rằng chúng tôi có biện pháp khắc phục rất hứa hẹn cho vấn đề này và nó có thể là công cụ thay đổi cuộc chơi. Trong trường hợp tế bào pin bị hư hỏng, thiết bị của chúng tôi sẽ giữ lấy phần lớn chì, ngăn không cho nó thấm vào nước ngầm và đất. Những tấm màng chúng tôi dùng không tan trong nước”, giáo sư Tao Xu nói.
 
Đối với các tế bào pin hư hỏng nghiêm trọng được dùng trong phòng thí nghiệm, các màng hấp thụ chì đã cô lập 96% lượng chì rò rỉ. Những lần thí nghiệm sau của nhóm nhà khoa học cho thấy các lớp hấp thụ chì không ảnh hưởng tiêu cực đến hiệu suất của pin hoặc sự ổn định trong thời gian hoạt động lâu dài.
 
Lý do pin mặt trời perovskite có tên như vậy là bởi vì nó sử dụng một lớp cấu trúc tinh thể tương tự như cấu trúc được tìm thấy trong một loại khoáng sản gọi là perovskite. Hợp chất cấu trúc perovskite trong loại pin mặt trời này phổ biến nhất là vật liệu halogen hữu cơ lai vô cơ. Các nhà khoa học bắt đầu nghiên cứu cấu trúc tinh thể này để sử dụng trong pin mặt trời chỉ khoảng một thập niên trước. Kết quả cho thấy hiệu quả chuyển đổi năng lượng mặt trời tăng lên nhanh chóng. Trong khi các pin mặt trời silicon truyền thống được sản xuất với quy trình sử dụng nhiệt độ cao, pin perovskite có thể được làm ra bằng các biện pháp hóa học ở nhiệt độ phòng.
 
“Cách tiếp cận cô lập chì trên thiết bị” mới được phát triển có thể dễ dàng kết hợp với cấu hình pin mặt trời perovskite hiện tại, giáo sư Tao Xu cho biết.
 
“Điều đáng chú ý ở đây là phương pháp cô lập chì cũng có thể áp dụng cho các công nghệ dựa trên perovskite khác như ứng dụng cảm biến”, nhà khoa học Kai Zhu nói. 
 
Theo: Thanh niên

Thủ tướng dự khai trương 2 sản phẩm công nghệ giúp phòng chống COVID-19

Thủ tướng dự khai trương 2 sản phẩm công nghệ giúp phòng chống COVID-19

(Chinhphu.vn) – Ngày 18/4, tại Hà Nội, Bộ TT&TT và Bộ Y tế tổ chức lễ khai trương nền tảng hỗ trợ tư vấn khám chữa bệnh từ xa và ứng dụng Bluezone bảo vệ cộng đồng, phòng chống COVID-19. Ảnh: VGP/Quang Hiếu Thủ tướng Chính phủ Nguyễn Xuân Phúc; Phó Thủ tướng Vũ Đức Đam tới dự. Cùng dự buổi lễ còn có: Bộ trưởng Bộ TT&TT Nguyễn Mạnh Hùng; Thứ trưởng Thường trực Bộ Y tế Nguyễn Thanh Long; Hiệu trưởng Trường Đại học Y Hà Nội - GS. TS. Tạ Thành Văn; Giám đốc Bệnh viện Đại học Y Hà Nội Nguyễn Lân Hiếu; đại diện lãnh đạo Cục Quản lý Khám chữa bệnh, Cục Tin học hoá, lãnh đạo Tập đoàn Công nghiệp - Viễn thông Quân đội (Viettel), BKAV, đại diện các bệnh viện vệ tinh và các doanh nghiệp tham dự qua 8 điểm cầu truyền hình. Nền...

Read more
Written on 20/04/2020, 14:29 by hiennm
thu-tuong-du-khai-truong-2-san-pham-cong-nghe-giup-phong-chong-covid-19(Chinhphu.vn) – Ngày 18/4, tại Hà Nội, Bộ TT&TT và Bộ Y tế tổ chức lễ khai trương nền tảng hỗ trợ tư vấn khám chữa bệnh từ xa và ứng dụng Bluezone bảo vệ cộng đồng, phòng chống...
Written on 20/04/2020, 14:26 by hiennm
viet-nam-che-tao-thanh-cong-robot-lau-san-khu-khuan-phong-benh(Chinhphu.vn) – Đề tài nghiên cứu, chế tạo robot lau sàn khử khuẩn phòng bệnh được Bộ Khoa học và Công nghệ giao cho Viện Ứng dụng Công nghệ thực hiện đã hoàn thành trong vòng hơn 2 tuần. Các robot...
Written on 06/04/2020, 13:24 by hiennm
my-thu-nghiem-thanh-cong-vaccine-ngua-sars-cov-2-tren-chuot(Chinhphu.vn) - Vaccine có tên gọi là PittCoVacc sẽ kích thích một phản ứng miễn dịch chống lại virus SARS-CoV-2 gây bệnh COVID-19 ở những mức độ có thể ngăn chặn sự nhiễm bệnh. Ảnh minh...
Written on 16/03/2020, 12:42 by hiennm
hoan-tat-ban-gioi-thieu-ung-dung-ncovivnpt(Chinhphu.vn) – Sau ngày 9/3, Bộ Thông tin và Truyền thông (TT&TT) và Bộ Y tế ra mắt ứng dụng ứng dụng NCOVI dành cho người dân Việt Nam khai báo y tế tự nguyện, hôm nay (12/3), ứng dụng này chính...
Written on 16/03/2020, 12:40 by hiennm
hon-115000-ban-khai-y-te-tu-nguyen-tren-ung-dung-ncovi(Chinhphu.vn) - Theo số liệu thống kê từ nhóm các đơn vị làm app NCOVI - ứng dụng khai báo sức khỏe tự nguyện cung cấp thông tin hỗ trợ ngành y tế, đến sáng 13/3, đã có hơn 115.000 bản ghi khai báo y...
Written on 03/03/2020, 10:00 by hiennm
evnhanoi-ung-dung-cong-nghe-sua-chua-dien-hotline http://icon.com.vn/  EVN Hà Nội áp dụng công nghệ hiện đại trong việc đấu nối, sửa chữa, vệ sinh trên đường dây đang mang điện không gây gián đoạn quá trình sản xuất, sinh hoạt của người...
Written on 03/03/2020, 09:58 by hiennm
phat-trien-pin-mat-troi-lai-han-che-ro-ri-chi http://icon.com.vn/  Các nhà nghiên cứu tại ĐH Bắc Illinois (NIU) và Phòng Thí nghiệm Năng lượng Tái tạo Quốc gia (NREL) thuộc Bộ Năng lượng Mỹ vừa đăng báo cáo trên tạp chí Nature về bước đột phá...
Written on 07/02/2020, 13:40 by hiennm
brazil-tao-ra-dien-tu-giay-than-chi-va-hoi-nuoc Một sinh viên Brazil vừa phát minh ra cách tạo ra điện từ giấy, than chì và hơi nước, đem lại hy vọng mới cho việc sản xuất năng lượng cho người dùng trên toàn thế giới.    Năng lượng...
Written on 07/02/2020, 13:34 by hiennm
3-cong-nghe-quan-trong-nhat-doi-voi-nang-luong-tuong-laiTheo chuyên gia củaTập đoàn Cleantech, 3 công nghệ quan trọng nhất đối với năng lượng trong những năm tới là sử dụng hydro, mạng lưới điện thông minh và các tòa nhà tiết kiệm điện.   Ảnh minh...
Written on 07/02/2020, 13:30 by hiennm
cach-che-tao-pin-nang-luong-co-the-tao-ra-dien-vao-ban-dem-ma-khong-can-toi-anh-sang-mat-troi Nhờ ứng dụng nguyên lý hoàn toàn ngược lại với các tấm pin năng lượng Mặt Trời, các nhà khoa học đã tạo ra được những tấm pin có khả năng tạo ra năng lượng vào ban đêm.   Đã có cách chế tạo...