Một nhóm do Giáo sư Jongmin Choi thuộc Khoa Khoa học và Kỹ thuật Năng lượng dẫn đầu đã phát triển chấm lượng tử PbS có thể nhanh chóng tăng cường độ dẫn điện của pin mặt trời. Những phát hiện này được công bố trên tạp chí Small.
Nhóm nghiên cứu đã xác định được một phương pháp tăng cường độ dẫn điện thông qua việc sử dụng ánh sáng “dạng xung”, tạo ra năng lượng đáng kể một cách tập trung trong khoảng thời gian đều đặn. Phương pháp này có thể thay thế quy trình xử lý nhiệt đòi hỏi một lượng thời gian đáng kể để đạt được kết quả tương tự. Cách tiếp cận này được kỳ vọng sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc sản xuất và thương mại hóa pin mặt trời chấm lượng tử PbS trong tương lai.
Chấm lượng tử PbS là vật liệu bán dẫn có kích thước nano đang được tích cực nghiên cứu để phát triển pin mặt trời thế hệ tiếp theo. Chúng có thể hấp thụ nhiều bước sóng ánh sáng mặt trời, bao gồm tia cực tím, ánh sáng khả kiến, hồng ngoại gần và hồng ngoại sóng ngắn, đồng thời có chi phí xử lý thấp nhờ xử lý dung dịch và đặc tính quang điện tuyệt vời.
Việc chế tạo pin mặt trời chấm lượng tử PbS bao gồm một số bước quy trình. Cho đến gần đây, quy trình xử lý nhiệt được coi là một bước thiết yếu vì nó phủ một cách hiệu quả một lớp chấm lượng tử lên chất nền và xử lý nhiệt vật liệu để tăng thêm độ dẫn điện của nó.
Tuy nhiên, khi các chấm lượng tử PbS tiếp xúc với ánh sáng, nhiệt và độ ẩm, sự hình thành các khuyết tật trên bề mặt của chúng có thể được tăng tốc, dẫn đến sự tái hợp điện tích và làm giảm hiệu suất của thiết bị. Hiện tượng này khiến việc thương mại hóa những vật liệu này trở nên khó khăn.
Để ngăn chặn sự hình thành các khuyết tật trên bề mặt của chấm lượng tử PbS, một nhóm do Giáo sư Choi dẫn đầu đã đề xuất một phương pháp xử lý nhiệt liên quan đến việc cho các chấm tiếp xúc với ánh sáng trong khoảng thời gian ngắn vài mili giây. Các kỹ thuật thông thường để xử lý nhiệt các lớp chấm lượng tử PbS bao gồm làm nóng chúng trong hàng chục phút ở nhiệt độ cao bằng cách sử dụng các tấm nóng, lò nướng, v.v.
“Kỹ thuật xử lý nhiệt dạng xung” do nhóm nghiên cứu đề xuất khắc phục những nhược điểm của phương pháp hiện có bằng cách sử dụng ánh sáng mạnh để hoàn tất quá trình xử lý nhiệt trong vài mili giây. Điều này dẫn đến việc ngăn chặn các khuyết tật bề mặt và kéo dài thời gian di chuyển của các điện tích (electron, lỗ trống) tạo ra dòng điện. Hơn nữa, nó đạt được hiệu quả cao.
Giáo sư Choi thuộc Khoa Khoa học và Kỹ thuật Năng lượng tại DGIST cho biết: “Thông qua nghiên cứu này, chúng tôi có thể cải thiện hiệu suất của pin mặt trời bằng cách phát triển quy trình xử lý nhiệt mới có thể khắc phục những hạn chế của quy trình xử lý nhiệt chấm lượng tử hiện có”. .
“Hơn nữa, sự phát triển của quy trình chấm lượng tử với hiệu ứng gợn sóng tuyệt vời được kỳ vọng sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc ứng dụng rộng rãi công nghệ này vào một loạt thiết bị quang điện tử trong tương lai.”
Nghiên cứu này được thực hiện với sự cộng tác của Giáo sư Changyong Lim thuộc Khoa Kỹ thuật Hóa học Năng lượng tại Đại học Quốc gia Kyungpook và Giáo sư Jongchul Lim thuộc Khoa Kỹ thuật Năng lượng tại Đại học Quốc gia Chungnam.
Mời các đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
