Buzz
Công nghệ pin mặt trời ngày nay đòi hỏi solar cell phải hấp thụ ánh nắng trực tiếp để có hiệu suất chuyển đổi cao nhất. Điều này dẫn đến hệ thống pin mặt trời cố định chỉ hoạt động tốt trong vài giờ mỗi ngày. Để tối ưu hiệu suất từ lúc mặt trời mọc đến lúc mặt trời lặn, solar cell sẽ được trang bị hệ thống cơ học tự thay đổi góc nghiêng để chiếu ánh sáng đúng vị trí. Tuy nhiên, giải pháp này phức tạp và tiêu tốn năng lượng để vận hành máy móc.Nghiên cứu mới của các kỹ sư đại học Stanford, California, Mỹ hứa hẹn sẽ đóng góp vào việc phổ biến và tăng tỷ lệ sản xuất điện mặt trời để phục vụ con người.
Kết quả nghiên cứu của nhóm là việc sáng tạo ra những lăng kính hình kim tự tháp ngược như mô tả. Lăng kính này có khả năng thu lại ánh sáng mặt trời ở mọi góc độ với cường độ tối đa, trước khi chiếu trực tiếp lên bề mặt các solar cell, để chuyển đổi photon thành electron qua hiệu ứng quang điện.
Nhóm kỹ sư đại học Stanford đã đặt tên cho lăng kính này là AGILE - Axially Graded Index Lenses, thay thế cho tấm kính phẳng bảo vệ solar cell trong các tấm pin mặt trời. Thử nghiệm cho thấy lăng kính này có khả năng hấp thụ 90% lượng ánh sáng mặt trời chiếu lên bề mặt, sau đó tăng cường cường độ ánh sáng gấp 3 lần trước khi đến solar cell. Nhờ đó, pin mặt trời vận hành hiệu quả ở mọi góc độ, ngay cả trong điều kiện thời tiết không lý tưởng.
Lăng kính AGILE được tạo ra từ nhiều tầng polymer và thủy tinh, mỗi chất liệu lại có hệ số tán xạ khác nhau. Cấu trúc này giúp lăng kính hấp thụ nhiều dải sóng ánh sáng và phản xạ ngược lại ánh sáng để tiết kiệm năng lượng. Thách thức lớn trong quá trình phát triển là lựa chọn chất liệu phù hợp để tạo ra lăng kính hoạt động tốt nhất và không bị nứt vỡ do nở nhiệt khác nhau.
Nghiên cứu này vừa được đại học Stanford công bố trên tờ tạp chí Microsystems & Nanoengineering.
Theo New Atlas
