Pin mặt trời hữu cơ hiệu suất cao nhất thế giới

Các nhà khoa học tại ĐH Kanazawa và Công ty REIKO (Nhật Bản) cùng ĐH Queen tại Kingston, Canada mới đây đã tạo ra một loại quang năng hoàn toàn hữu cơ có hiệu suất chuyển đổi năng lượng 8,7%, cao gấp đôi các mẫu trước đây.

Các nhà khoa học đã tạo ra một loại quang năng hoàn toàn hữu cơ có hiệu suất chuyển đổi năng lượng cao gấp đôi các mẫu trước đây. Ảnh minh họa: Scitechdaily.com

Nhằm giải quyết các lo ngại về tác động môi trường của các loại quang năng truyền thống, các tấm quang năng dạng màng làm hoàn toàn từ vật liệu hữu cơ có gốc carbon, được gọi là quang năng hữu cơ hoàn toàn, đã ra đời. Tuy nhiên, các tấm quang năng này hiện có hiệu suất chuyển đổi năng lượng thấp, chỉ đạt khoảng 4% so với hiệu suất trên 27% của tấm quang năng silicon và trên 26% của tấm quang năng perovskite tiên tiến.

Các nhà khoa học tại ĐH Kanazawa và Công ty REIKO (Nhật Bản) cùng ĐH Queen tại Kingston, Canada mới đây đã tạo ra một loại quang năng hoàn toàn hữu cơ có hiệu suất chuyển đổi năng lượng 8,7%, cao gấp đôi các mẫu trước đây.

Để đạt hiệu suất này, nhóm nghiên cứu đã phát triển một loại điện cực trong suốt dựa trên polymer dẫn điện PEDOT\:PSS. Điện cực PEDOT\:PSS có thể được chế tạo ở nhiệt độ thấp (80°C) mà không cần dùng axit hay bazơ, đồng thời cho độ dẫn điện đủ cho các tấm quang năng dạng màng. Họ còn phát triển một phương pháp cán màng sử dụng điện cực ống nano carbon, bao gồm việc tạo điện cực riêng trên các màng chắn của tấm quang năng rồi gắn chúng vào thiết bị, nhờ đó tránh được hư hại cho các lớp bên dưới trong quá trình chế tạo điện cực.

Tấm quang năng hữu cơ hoàn toàn hứa hẹn sẽ được ứng dụng rộng rãi trong các khu vực nhạy cảm với môi trường như đất nông nghiệp và các thiết bị đeo được. Tính nhẹ và linh hoạt của chúng cũng cho phép lắp đặt ở những nơi mà tấm quang năng thông thường không khả thi. Nhóm nghiên cứu đặt mục tiêu tiếp tục nâng cao hiệu suất bằng cách cải thiện độ dẫn điện của các điện cực hữu cơ.

Tin đăng KH&PT số 1347 (số 23/2025)

Khoahocphattrien