Các nhà khoa học chế tạo thành công tấm pin mặt trời có khả năng thay đổi màu sắc!

Các nhà khoa học từ Đại học Grenoble Alps, cùng với các đồng nghiệp ở Đại học Pablo de Olavide, đã tạo ra các tấm pin mặt trời tạo ra điện năng và thay đổi độ trong suốt của tấm pin tùy thuộc vào cường độ ánh sáng. Thông tin về sự phát triển được công bố trên tạp chí Nature Energy.

Các nhà nghiên cứu đã phát triển một loại thuốc nhuộm thay đổi màu sắc khi tiếp xúc với ánh sáng từ năm 2014.

Các tấm pin mặt trời mới vừa thu được điện năng vừa cho ánh sáng đi xuyên qua tấm pin, vì vậy chúng có thể được đặt trên cửa sổ. Đặc biệt hơn, màu của tấm pin thể thay đổi tương tự như chiếc kính râm của bạn vậy !

Pin mặt trời được phát triển bởi các nhà nghiên cứu vào buổi chiều tối (trái) và vào ban ngày (phải). Nguồn: Demadrille et al.

Sau khi tích hợp pin mặt trời mà họ đã phát triển trong môi trường thực tế và đánh giá hiệu suất của chúng, các nhà nghiên cứu nhận ra rằng trong khi chúng có tính thẩm mỹ, việc sản xuất của chúng không thể tránh khỏi sự đánh đổi giữa khả năng xuyên sáng và hiệu quả năng lượng. Điều này là xa lý tưởng, nếu các tấm pin được kết hợp trên cửa sổ hoặc các bề mặt yêu cầu tấm pin phủ lên phải hoàn toàn trong suốt.

Demadrille nói: “Chúng tôi nhận ra rằng, lý tưởng nhất là pin mặt trời tạo ra điện trong khi vẫn mang lại sự thoải mái cho không gian phía sau tấm pin bằng cách tự điều chỉnh độ trong suốt của chúng với cường độ ánh sáng”.

"Tính năng tự điều chỉnh này giúp điều chỉnh ánh sáng và nhiệt độ của các tòa nhà có cửa sổ lớn hoặc ốp bằng kính. Do đó, chúng tôi đã quyết định phát triển một loại thuốc nhuộm mới có thể cấy các tính chất này vào tấm pin. "


Pin mặt trời được phát triển bởi các nhà nghiên cứu trong các điều kiện màu sắc khác nhau của chúng. Nguồn : Demadrille et al.

Pin mặt trời do Demadrille và các đồng nghiệp trình bày được chế tạo bằng thuốc nhuộm quang điện. Khi chúng tiếp xúc với ánh sáng, tính chất hấp thụ của các thuốc nhuộm này bị thay đổi dẫn đến sự thay đổi màu sắc. Khi pin mặt trời tích hợp các thuốc nhuộm này, chúng có được các đặc tính thay đổi màu sắc tương tự.

Thuốc nhuộm quang điện cho phép chế tạo pin mặt trời tối đi khi lượng ánh sáng mặt trời tăng và ngược lại. Khi chúng tiếp xúc với ánh sáng mặt trời có cường độ lớn tấm pin tự đổi sang màu tối giúp tấm pin hấp thụ và tạo ra lượng điện năng lớn hơn.

Các nhà nghiên cứu đã đánh giá nghiên cứu của họ trong một loạt các thí nghiệm và thấy rằng độ trong suốt của cell dao động trong khoảng từ 60% đến 27%, tùy thuộc vào cường độ ánh sáng mặt trời xung quanh. Ngoài ra hiệu suất chuyển đổi điện năng của cell là 4,17%.

Đáng chú ý, chúng là những tấm pin mặt trời đầu tiên được phát triển có khả năng thích ứng với điều kiện ánh sáng thay đổi.

Trong tương lai, pin mặt trời do Demadrille và các đồng nghiệp của ông giới thiệu có thể được tích hợp trên các cửa sổ của tòa nhà hoặc trên các bề mặt cần ánh sáng vào buổi sáng sớm hoặc chiều tối. Ngoài ra, thuốc nhuộm quang điện được sử dụng trên cell có thể được áp dụng cho các vật liệu quang điện khác để cung cấp cho chúng các đặc tính thay đổi màu tương tự.

Demadrille nói: “Chúng tôi tin rằng với những cải tiến hơn nữa về hiệu suất và độ ổn định của chúng, các cell pin mặt trời của chúng tôi sẽ được tích hợp vào mặt tiền của các tòa nhà hoặc thậm chí là trở thành cửa sổ năng lượng mặt trời trong tương lai”. “Trong các nghiên cứu tiếp theo chúng tôi có kế hoạch cải thiện hiệu suất và độ ổn định điện của chúng. Trong khi đó, chúng tôi cũng đang nghiên cứu một thế hệ thuốc nhuộm thứ hai với khả năng thích ứng nhanh hơn khi điều kiện ánh sáng thay đổi.”

1 Likes