Đột phá trong công nghệ năng lượng tái tạo

Đột phá trong công nghệ năng lượng tái tạo Năng lượng tái tạo đang dần chiếm vị trí quan trọng trong sự phát triển kinh tế bền vững ở các nước. Làn sóng phát triển năng lượng tái tạo đã tạo ra một số phát minh công nghệ trong các lĩnh vực. Sự phát triển mạnh của vật liệu nano như ống nano cacbon, cacbon vulcan hay graphene, biến tần 3 pha 380v, cũng đã mở ra những hướng phát triển mới cho pin DSSC. Sự gia tăng nhu cầu sử dụng năng lượng hóa thạch trên phạm vi toàn cầu đã và đang kéo theo nhiều vấn đề về ô nhiễm môi trường cũng như cạn kiệt các nguồn tài nguyên thiên nhiên. Các vấn đề trên đã thúc đẩy nhiều nhà khoa học nghiên cứu phát triển công nghệ năng lượng tái tạo như mặt trời, điện, gió, và thủy triều. Trong thời gian qua, các nghiên cứu liên quan đến sản xuất pin mặt trời không ngừng cải tiến và mang lại nhiều kết quả khả quan, điển hình là sự xuất hiện của pin mặt trời chất màu nhạy quang hiện được nhiều quốc gia chú trọng phát triển vì giá thành sản xuất rẻ, nguyên vật liệu dùng để chế tạo điện cực của pin đa dạng. Trong đó, việc cải tiến điện cực catot và điện cực anot trong pin DSSC là những nghiên cứu được nhiều nhà khoa học quan tâm. Đề tài tập trung nghiên cứu ứng dụng của các loại vật liệu nanocomposite mới trên cơ sở graphene (Gr) như graphene-platin (Gr-Pt) và graphene-titan dioxit (Gr-TiO2), qua đó vừa giúp giảm chi phí sản xuất, vừa đảm bảo hiệu suất chuyển hóa năng lượng của pin DSSC. Trong khi đó, graphene sở hữu nhiều ưu điểm như khả năng dẫn điện, dẫn nhiệt cao, gần như trong suốt, diện tích bề mặt lớn, mềm dẻo, dễ thay đổi hình dạng,… được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực năng lượng. Hơn nữa, nhờ diện tích bề mặt lớn và khả năng dẫn điện tốt, Gr tạo thuận lợi cho quá trình xúc tác phản ứng trở nên dễ dàng, tăng khả năng hấp phụ chất màu nhạy quang của điện cực, qua đó nâng cao hiệu suất chuyển hóa của pin DSSC. Sản phẩm của đề tài nghiên cứu được nhóm thử nghiệm theo dõi độ giảm hiệu suất với điều kiện chiếu sáng liên tục trong thiết bị Solar-box, quả cho thấy, hiệu suất pin giảm không quá 2% sau khi được chiếu sáng trong 1.000 giờ. Điều này chứng tỏ rằng, pin DSSC được chế tạo từ vật liệu nanocomposite trên cơ sở graphene có khả năng làm việc ổn định trong khoảng thời gian dài và có tiềm năng phát triển khi được thương mại hóa. Bên cạnh đó, với hiệu quả làm việc của pin DSSC cũng có tiềm năng ứng dụng để chiếu sáng trong nhà và có thể mở rộng ứng dụng theo quy mô lớn hơn. Kết quả của công trình nghiên cứu đã mở ra một hướng phát triển hoàn toàn mới cho việc sản xuất pin quang năng từ vật liệu nanocomposite trên cơ sở graphene ở quy mô lớn với ưu điểm về chi phí nguyên vật liệu, khả năng sẵn sàng ở mức cao về nguồn nguyên liệu đầu vào cũng như nguồn nhân lực chuyên gia tại chỗ.