Pin mặt trời perovskite từ chất thải đạt hiệu suất năng lượng 21,39%
Nguồn: Advanced Functional Materials (2025). DOI: 10.1002/adfm.202423635
Một nhóm các nhà khoa học vật liệu và kỹ sư năng lượng mặt trời tại Đại học Công nghệ Nanyang ở Singapore, hợp tác với một đồng nghiệp từ Polytechnique Hauts-de-France, đã phát triển một pin mặt trời perovskite sử dụng polyme gốc sinh khối. Trong bài báo được công bố trên tạp chí Advanced Functional Materials, nhóm mô tả cách họ sử dụng chất thải nông nghiệp để tạo ra lớp quang hoạt của pin và khi làm như vậy, họ thấy rằng nó vẫn tiết kiệm năng lượng.
Khi hành tinh ấm lên do con người thải ra khí nhà kính như carbon dioxide vào khí quyển, các nhà khoa học vẫn tiếp tục tìm kiếm các giải pháp thay thế cho các nguồn phát thải chính này. Một trong những nguồn phát thải chính đó là các nhà máy điện chạy bằng than. Để giảm sự phụ thuộc vào các loại cây như vậy, các nhà khoa học đã tìm kiếm các nguồn thay thế, tái tạo và sạch.
Một nguồn đầy hứa hẹn là pin mặt trời—nó chuyển đổi năng lượng từ ánh sáng mặt trời thành điện. Thật không may, nó không sạch như vẻ bề ngoài do các vật liệu được sử dụng trong quá trình chế tạo. Ngoài ra, một số vật liệu được sử dụng để chế tạo chúng, chẳng hạn như silicon, đang trở nên khan hiếm hơn và do đó đắt hơn. Điều này đã dẫn đến những nỗ lực thay thế chúng bằng các vật liệu rẻ hơn và sạch hơn, chẳng hạn như khoáng perovskite. Và mặc dù những nỗ lực như vậy đang chứng minh là xứng đáng, nhưng những tế bào như vậy vẫn không hiệu quả bằng những tế bào dựa trên silicon.
Những tế bào như vậy cũng gặp phải một vấn đề khác: lớp quang hoạt thường được tạo ra bằng polyme gốc dầu mỏ, điều này đặt ra câu hỏi về tính bền vững của chúng và cũng khiến việc sản xuất tế bào trên quy mô lớn trở nên khó khăn. Trong nỗ lực mới này, nhóm nghiên cứu đã tìm ra cách sử dụng thứ gì đó sạch hơn, một loại polyme gốc sinh khối. Ngoài ra, như một phần thưởng, sinh khối đến từ một loại chất thải nông nghiệp được gọi là furan, làm cho các tế bào thậm chí còn sạch hơn.
Việc thử nghiệm các tế bào bằng polyme gốc sinh khối cho thấy triển vọng - các tế bào được tạo ra bằng cách sử dụng chúng đạt hiệu suất 21,39% - vẫn còn kém xa so với 34% đạt được bởi các tế bào được tạo ra bằng cách sử dụng polyme không phải gốc sinh khối, nhưng vẫn đủ để tạo động lực để tiếp tục công việc của họ. Họ lưu ý rằng thành công của họ cũng có thể mở ra cánh cửa cho các nỗ lực nghiên cứu khác nhằm tìm kiếm các vật liệu mới để sử dụng trong việc sản xuất lớp quang hoạt.
