Pin mặt trời siêu mỏng chỉ bằng 1/1.000 sợi tóc con người

[thuha19051234]

Các nhà khoa học đã phát triển một thiết kế tế bào quang điện chịu được bức xạ, có lớp vật liệu hấp thụ ánh sáng siêu mỏng. Đó là các thiết bị có các tế bào với bề mặt dày chỉ bằng 1/.1000 sợi tóc người.
Các tế bào năng lượng siêu mỏng không chỉ cải tiến vượt bậc so với những tế bào năng lượng mặt trời dày hơn trước đây, mà còn duy trì được hiệu suất tạo ra điện năng sau 20 năm sử dụng. Chi phí rẻ hơn cũng là 1 lợi thế khác nữa của loại tế bào pin mới.

Những yêu cầu cấp thiết để ngăn chặn bức xạ không gian​

Trong bối cảnh ngày càng có nhiều vệ tinh hướng đến quỹ đạo của Trái đất, chúng sẽ bị nhiễm bức xạ không gian nghiêm trọng hơn. Tuy nhiên, dải bức xạ proton xung quanh Trái đất bị vượt qua bởi điều này, có nghĩa các thiết kế tế bào chịu bức xạ sẽ cần cho những quỹ đạo cao hơn này.

Pin mặt trời có khả năng ngăn bức xạ
Các chương trình nghiên cứu hành tinh và mặt trăng xa xôi cũng yêu cầu tế bào chịu bức xạ. Chẳng hạn Europa, một mặt trăng của sao Mộc, có một trong những môi trường bức xạ khắc nghiệt nhất của Hệ mặt trời. Do đó, thiết bị chống bức xạ sẽ là cần thiết để hạ cánh một tàu vũ trụ chạy bằng năng lượng mặt trời trên Europa.
Các chuyên gia đã sử dụng chất bán dẫn gallium arsenide để chế tạo hai loại thiết bị quang điện. Một là thiết kế trên chip được tạo ra bằng cách xếp chồng các vật liệu khác nhau lên trên vật liệu kia. Các tế bào bao gồm một lớp siêu mỏng của khí hấp thụ ánh sáng, là chìa khóa cho khả năng chịu bức xạ của chúng.

Độ dày bằng 1/1.000 sợi tóc người​

Theo công bố, bề mặt của mỗi tế bào chỉ dày 120 nanomet, tương đương 1/1.000 độ dày tóc người. Thiết kế này cũng liên quan đến việc các tế bào này được bao bọc bởi các kim loại dẫn điện. Phương pháp thay thế chính là là sử dụng một tấm gương bạc ở mặt sau để cải thiện khả năng hấp thụ ánh sáng.

Cathodoluminescence, một phương pháp có thể ước tính mức độ thiệt hại của bức xạ, cũng được sử dụng để so sánh hiệu suất của các thiết bị quang điện trước và sau khi tiếp xúc.

Liệu có kéo dài được tuổi thọ cho tế bào siêu mỏng này?​

Bức xạ không gian đã được chứng minh làm hỏng pin mặt trời, hạ thấp hiệu suất bằng cách dịch chuyển nguyên tử trong vật liệu và rút ngắn tuổi thọ của vật mang điện tích. Quang điện mỏng hơn có nghĩa là những vật mang điện tích này có khoảng cách di chuyển ít hơn trong suốt vòng đời, tương đương với tuổi thọ được kéo dài.
Những kết luận này hoàn toàn có cơ sở, các chuyên gia phát hiện 20 năm hoạt động, các tế bào mới, có lượng kính che phủ ít hơn khoảng 3,5 lần, cung cấp một lượng điện năng tương đương với các tế bào có thành dày hơn.
Tuy vậy, dựa trên thực tế dựa vào sự phát triển công nghệ mới, liệu các tế bào mới có phát triển được quy mô hay không lại là một câu chuyện khác. Chúng ta hãy cùng chờ đợi.

>>>Kinh ngạc: núi lửa Tonga tạo ra cột khói cao hơn gần 70 lần tòa nhà cao nhất thế giới Burj Khalifa

Nguồn interesting