Tháng 04, 2019
Thứ ba
Thứ Năm, ngày 03/09/2015 11:00 AM (GMT+7)

Pin mặt trời nhỏ gọn sạc được xe điện khi đang đi

Các nhà nghiên cứu từ Đại học Case Western Reserve đã tìm ra cách sạc pin lithium-ion một cách hiệu quả bằng tế bào năng lượng mặt trời perovskite.

Các nhà nghiên cứu tuyên bố đã phát hiện sự kết hợp hoàn hảo giữa tế bào năng lượng mặt trời (hay tế bào quang điện) và pin để sạc cho pin xe điện với hiệu quả cao hơn bao giờ hết. Nhóm nghiên cứu cho biết hệ thống này có thể giúp cho việc gắn các tế bào quang điện nhỏ gọn vào chiếc xe hơi sớm trở thành hiện thực. Nó sẽ giúp sạc điện cho xe trong khi đang được lái trong một ngày nắng nóng.

Các nhà nghiên cứu từ Đại học Case Western Reserve đã kết nối 4 tế bào năng lượng mặt trời perovskite liên tiếp để tăng điện áp và trực tiếp sạc pin lithium với hiệu quả 7,8%, điều mà họ tin sẽ là cấu hình hiệu quả nhất hiện nay. Các tế bào năng lượng mặt trời perovskite, nhỏ hơn nhiều so với các tấm pin truyền thống, có thể sớm làm cuộc cách mạng hóa việc sạc xe điện.

Pin mặt trời nhỏ gọn sạc được xe điện khi đang đi - 1

Liming Dai, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết "Chúng tôi phát hiện sự kết hợp đúng đắn giữa tế bào năng lượng mặt trời và pin... Những người khác đã sử dụng các tế bào năng lượng mặt trời bằng polyme để sạc pin lithium, nhưng không đạt mức hiệu quả này". Sự kết hợp này giúp mang lại khả năng dự trữ và chuyển đổi điện quang vượt trội so với tất cả các cặp kết hợp từng được báo cáo giữa các thành phần sạc quang điện và các pin tương thích hoặc siêu tụ điện.

Perovskite là một trong những công nghệ pin mặt trời hứa hẹn nhất nổi lên gần đây, nhờ vào khả năng chuyển đổi một quang phổ rộng hơn của ánh sáng mặt trời thành điện năng khi so sánh với các tế bào quang điện bằng silicon. Tế bào quang điện perovskite có chất liệu với cấu trúc tinh thể giống hệt với khoáng chất perovskite.

Tiềm năng của chất liệu này trong việc giúp chuyển hóa năng lượng hiệu quả cao và thu hồi vốn nhanh chóng xét về mặt tiết kiệm năng lượng đối với các nguồn năng lượng truyền thống đã khiến nó trở thành một trong những bộ phận phát triển nhanh nhất trong lĩnh vực năng lượng mặt trời. Thậm chí nó được chứng minh có thể phát ra ánh sáng vào ban đêm, có chức năng tương tự như một đèn LED.

Phòng thí nghiệm của Liming Dai đã chế tạo các tế bào quang điện với ba lớp cấu thành được chuyển đổi thành một phim ảnh perovskite duy nhất và sau đó kết nối 4 tế bào quang điện liên tiếp (mỗi tế bào có kích cỡ 1 mm2), giúp chuyển đổi năng lượng mặt trời thành điện năng đạt hiệu suất 12,65 %.

Khi kết nối để sạc pin lithium-ion có kích cỡ bằng đồng xu nhỏ, nhóm nghiên cứu đã đạt được một hiệu suất chuyển hóa và lưu trữ là 7,8 %; duy trì nó trong một vài chu kỳ. Qua 10 chu kỳ sạc/ xả kéo dài gần 18 tiếng, công nghệ này vẫn duy trì mức hiệu suất gần như giống hệt nhau trên tất cả các chu kỳ - điều này cho thấy sự ổn định cao.

Jiantie Xu, một đồng tác giả đầu tiên của nghiên cứu trên cho biết "Chúng tôi hình dung, trong tương lai không xa, đây là một hệ thống mà bạn có thể sở hữu tại nhà để tiếp liệu cho chiếc xe hơi của bạn và cuối cùng, bởi vì các tế bào năng lượng mặt trời perovskite có thể được chế tạo như một phim ảnh dễ uốn, chúng sẽ có thể gắn trên chính chiếc xe hơi".

Điều này dường như làm cho công nghệ trên hoàn toàn phù hợp cho xe hơi với một hình dáng mang nét truyền thống hơn so với chiếc xe thể thao năng lượng mặt trời Immortus có bề mặt hướng lên trời được bao phủ 7 m2 các tấm pin mặt trời.

Các nhà nghiên cứu đang phát triển các mẫu thử nghiệm quy mô nhỏ và nghiên cứu để cải thiện hơn nữa sự ổn định của các tế bào perovskite và tối ưu hóa hệ thống.

Nghiên cứu trên được công bố trong số ra mới nhất (ngày 27/8) của tạp chí Nature Communications, hứa hẹn mang lại những nguồn điện hay phương thức vận tải sạch hơn và nhiều thứ nữa.

Hà Phúc (Gizmag)

Tin đọc nhiều

Vườn rau trong nhà bằng công nghệ khí canh sẽ xuất hiện tại 100 căn hộ Quận 2 Sau một thời gian dài nghiên cứu, dự án khởi nghiệp Treant...
Hệ thống nước xử lý nước thải 'tàng hình' trong những công trình xanh Ngay dưới chân những em nhỏ đang chơi bóng trên sân cỏ nhân...
Quay màn hình trên Windows 10 mà không cần phần mềm Nếu đang sử dụng Windows 10, bạn có thể tận dụng nhanh thanh...
Nhà khoa học 83 tuổi vẫn ngày ngày dấn thân vì khoa học Sau 60 năm làm khoa học, GS.TS Trần Kim Qui trải lòng: "Tôi...