Các nhà khoa học Trung Quốc lập kỷ lục hiệu suất mới về chuyển đổi năng lượng mặt trời thành hydro
(Xinhua) 09:48, ngày 18 tháng 6 năm 2025
Bức ảnh chụp ngày 20 tháng 3 năm 2024 này cho thấy trạm sản xuất và phân phối hydro của Tập đoàn Sany tại Trường Sa, thủ phủ của tỉnh Hồ Nam, miền trung Trung Quốc. (Xinhua/Chen Zeguo)
THIÊN TÂN, ngày 18 tháng 6 (Xinhua) -- Các nhà nghiên cứu tại Đại học Thiên Tân của Trung Quốc đã đạt được một cột mốc trong sản xuất hydro bằng năng lượng mặt trời, phát triển một quang cực bán trong suốt giúp đẩy hiệu suất chuyển đổi năng lượng mặt trời thành hydro (STH) lên mức kỷ lục 5,1 phần trăm.
Bước đột phá này, được công bố trên tạp chí Nature Communications, mở ra một con đường đầy hứa hẹn cho công nghệ "lá nhân tạo" có thể mở rộng quy mô, theo báo Science and Technology Daily đưa tin vào thứ Ba.
"Lá nhân tạo" là thiết bị dựa trên silicon sử dụng năng lượng mặt trời để phân tách hydro và oxy trong nước, do đó tạo ra năng lượng hydro theo cách sạch.
Dưới sự chỉ đạo của Wang Tuo, một giáo sư đến từ Khoa Kỹ thuật và Công nghệ Hóa học, nhóm nghiên cứu đã giải quyết những hạn chế quan trọng trong các hệ thống phân tách nước bằng năng lượng mặt trời không thiên vị, sản xuất hydro mà không cần điện áp bên ngoài.
Anode quang indium sulfide (In₂S₃) cải tiến của họ khắc phục được sự đánh đổi truyền thống giữa độ dẫn điện và độ trong suốt của ánh sáng.
"Thiết kế bán trong suốt của chúng tôi đồng thời đẩy nhanh phản ứng oxy hóa nước và cho phép các photon đến được cực quang, giảm thiểu lãng phí năng lượng", Wang, tác giả liên hệ của nghiên cứu cho biết.
Được xác thực trong một hệ thống độc lập hoàn toàn chạy bằng năng lượng mặt trời, thiết bị đạt hiệu suất STH 5,1 phần trăm, vượt qua chuẩn mực 5 phần trăm đối với các hệ thống thông thường sử dụng cực quang silicon với cực quang vô cơ. Wang cho biết đây là hiệu suất cao nhất được báo cáo đối với các cấu hình như vậy.
Nghiên cứu cung cấp các giải pháp mới cho hai thách thức dai dẳng: quá trình truyền electron giao diện chậm và tổn thất quang học đáng kể.
Với sự tối ưu hóa hơn nữa, công nghệ này dự kiến sẽ mở ra con đường để phát triển "lá nhân tạo" bền bỉ, tiết kiệm chi phí.
Các ứng dụng tiềm năng của "lá nhân tạo" bao gồm các đơn vị sản xuất hydro được tích hợp vào mặt tiền tòa nhà, mái nhà hoặc các nhà máy sản xuất trên sa mạc, Wang cho biết.
(Biên tập viên web: Zhang Kaiwei, Liang Jun)
