Các nhà nghiên cứu tại Đại học Hiroshima, Nhật Bản đã pha trộn các chất bán dẫn polyme và phân tử khác nhau làm chất hấp thụ quang để tạo ra pin mặt trời với hiệu suất tăng điện và sản xuất điện. Những loại pin mặt trời này, được gọi là quang điện hữu cơ (OPV), là thiết bị tạo ra điện khi có ánh sáng chiếu vào bộ hấp thụ quang của chúng. Hiệu suất của pin mặt trời được xác định bằng cách so sánh lượng điện được tạo ra với lượng ánh sáng chiếu vào pin. Đây được gọi là "thu hoạch photon," hoặc cách hạt ánh sáng được chuyển đổi thành dòng điện. Pin mặt trời càng hiệu quả thì càng tiết kiệm chi phí và thực dụng cho mục đích thương mại.

Nhóm nghiên cứu tại Trường Cao học Khoa học và Kỹ thuật tiên tiến chỉ thêm một lượng nhỏ hợp chất hấp thụ bước sóng ánh sáng dài, dẫn đến OPV hiệu quả hơn 1,5 lần so với bản không có hợp chất. Hợp chất có thể nâng cao cường độ hấp thụ do hiệu ứng giao thoa quang học trong thiết bị. Nhóm tiếp tục chỉ ra rằng cách chúng phân phát chính là chìa khóa để cải thiện hơn nữa hiệu quả phát điện.

Itaru Osaka, tác giả chính của bài báo đăng trên tạp chí Macromolecules vào tháng 11 năm 2020, cho biết: “Việc bổ sung một lượng rất nhỏ chất làm nhạy vào tế bào OPV, bao gồm polymer bán dẫn mà chúng tôi đã phát triển trước đó và cùng với các vật liệu khác. Điều này dẫn đến sự gia tăng đáng kể dòng quang và do đó hiệu suất chuyển đổi năng lượng do sự hấp thụ photon khuếch đại tạo ra hiệu ứng giao thoa quang học. Điểm mấu chốt là sử dụng một loại polymer rất cụ thể, một loại cho phép chúng ta có một lớp bán dẫn rất dày cho các tế bào OPV, giúp tăng cường đáng kể hiệu ứng giao thoa quang học so với chỉ một lớp mỏng."

Đối với công việc trong tương lai, Osaka đặt mục tiêu vào việc nghiên cứu xa hơn về phát triển pin năng lượng mặt trời hiện đại.

"Bước tiếp theo của chúng tôi là phát triển polymer bán dẫn tốt hơn làm vật liệu chủ cho loại OPV này và chất làm nhạy tốt hơn có thể hấp thụ nhiều photon hơn trong các vùng có bước sóng dài hơn. Điều này sẽ giúp hiện thực hóa khả năng hiệu suất cao nhất thế giới trong các loại pin OPV", tác giả Itaru Osaka cho biết.

Link: https://www.sciencedaily.com/releases/2020/12/201209115159.htm