« Quay lại

Điều chỉnh chấm lượng tử để cung cấp điện cho cửa sổ năng lượng mặt trời hai lớp kính

Sử dụng hai loại chấm lượng tử "thiết kế", các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm quốc gia Los Alamos đã chế tạo được loại cửa sổ năng lượng mặt trời hai lớp kính có khả năng sản xuất điện với hiệu suất cao, tạo bóng mát và có khả năng cách nhiệt tốt. Để làm được điều này, nhóm nghiên cứu đã sử dụng cấu trúc cửa sổ mới sử dụng hai lớp chấm lượng tử giá rẻ khác nhau được điều chỉnh để hấp thụ các phần khác nhau của quang phổ mặt trời.

 


Victor Klimov, trưởng nhóm nghiên cứu cho rằng: "Vì chúng tôi có thể đạt được hiệu suất cao nhờ có vật liệu giá rẻ, được xử lý bằng dung dịch, nên cửa số 2 lớp kính dựa vào chấm lượng tử và bộ thu năng lượng mặt trời phát quang thậm chí phức tạp hơn cung cấp một phương pháp mới để giảm giá thành điện mặt trời. Phương pháp này hỗ trợ công nghệ quang điện hiện có bằng cách bổ sung các bộ thu ánh nắng mặt trời hiệu suất cao cho pin mặt trời hiện có hoặc lồng ghép chúng dưới dạng cửa sổ bán trong suốt vào trong kiến trúc của tòa nhà". 

Chìa khóa cho tiến bộ này là "phân chia quang phổ mặt trời", cho phép xử lý tách rời các photon năng lượng cao với photon năng lượng thấp. Các photon năng lượng cao có thể sinh ra điện áp cao làm tăng toàn bộ công suất đầu ra. Phương pháp này cũng cải thiện dòng quang điện vì các chấm được sử dụng trong lớp mặt trước hầu như "không tái hấp thu được".

Để đạt được mục tiêu đó, nhóm nghiên cứu đã hợp nhất các chấm lượng tử của mangan đóng vai trò như tạp chất phát xạ cao. Ánh sáng hấp thụ bởi chấm lượng tử kích hoạt các tạp chất này. Sau khi kích hoạt, các ion mangan phát xạ ánh sáng có năng lượng thấp hơn mức khởi động hấp thụ chấm lượng tử. Điều đó cho phép loại bỏ gần như hoàn toàn năng lượng tiêu hao do khả năng tự hấp thụ của các chấm lượng tử.

Để biến đổi cửa sổ thành bộ thu ánh nắng mặt trời song song, nhóm nghiên cứu đã lắng đọng một lớp chấm lượng tử có bổ sung mangan phát xạ cao trên bề mặt của lớp kính phía trước và một lớp chấm lượng tử đồng indium selenua trên bề mặt lớp kính phía sau. Lớp kính phía trước hấp thụ phần màu xanh và cực tím của quang phổ mặt trời, trong khi phần còn lại của quang phổ được hấp thu bởi lớp sau.

Sau khi hấp thụ, chấm lượng tử phát xạ lại photon ở bước sóng dài và sau đó, ánh sáng phát xạ lại được định hướng bởi toàn bộ phát xạ ở bên trong đi đến các rìa kính của cửa sổ. Ở đó, pin năng lượng mặt trời được kết hợp vào khung cửa sổ thu ánh sáng và chuyển đổi thành điện.

Tin khác

Liên kết website Liên kết website

  Cổng Thông tin điện tử  SỞ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ TỈNH NGHỆ AN


Cơ quan chủ quản: Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Nghệ An. 

Số 75 Nguyễn Thị Minh Khai, TP. Vinh, Nghệ An

Điện thoại: 02383.844500 - Fax: 02383.598478

Email: khcn@khcn.nghean.gov.vn


Cơ quan thiết lập: Trung tâm Thông tin KHCN và Tin học Nghệ An
Số 75A Nguyễn Thị Minh Khai, TP. Vinh, Nghệ An
Điện thoại: 02383.837448 - 02383566380.   Email: webkhcnnghean@gmail.com
Người chịu trách nhiệm: Võ Hải Quang, Giám đốc TT Thông tin KHCN và Tin học Nghệ An
Giấy phép thiết lập số: 23/GP-TTĐT ngày 28/3/2017 do Sở TT&TT Nghệ An cấp

 

 

@ Ghi rõ nguồn ngheandost.gov.vn khi phát hành lại thông tin từ website này.