Phát triển tấm pin mặt trời hoạt động cả ban đêm

Theo EurekAlert, các nhà nghiên cứu Mỹ đã phát triển những tấm pin quang điện đặc biệt tạo ra năng lượng lên tới 50 watt mỗi mét vuông vào ban đêm. Đây là khoảng 1/4 công suất năng lượng mặt trời ban ngày.

Một nguyên mẫu của pin mặt trời đêm tạo ra một lượng năng lượng nhỏ được các nhà khoa học từ phòng thí nghiệm của Giáo sư Jeremy Mandy thuộc Đại học California (Mỹ) phát triển. Giáo sư Jeremy Mandy giải thích rằng quá trình này tương tự như cách mà một pin mặt trời bình thường hoạt động, nhưng ngược lại. Một vật nóng so với môi trường xung quanh sẽ tỏa nhiệt dưới dạng tia hồng ngoại. Một pin mặt trời thông thường là mát so với mặt trời, vì vậy nó hấp thụ ánh sáng.

Theo giáo sư, quá trình mới này giống như hoạt động của một tế bào quang điện thông thường, nhưng mặt trái quay ra ngoài. Một vật thể ấm hơn so với môi trường sẽ tạo ra nhiệt dưới dạng bức xạ hồng ngoại. Nhưng nếu ta hướng một vật ấm lên phía bầu trời lạnh hơn, nó sẽ bức xạ nhiệt về hướng đó.

Để bắt được nhiệt do vật thể tạo ra, các nhà khoa học đã sử dụng cái gọi là nguyên tố chùm nhiệt, đặt nó vào một môi trường ấm áp và hướng nó về phía bầu trời đêm. Nhờ ấm hơn không gian xung quanh, nó phát ra ánh sáng hồng ngoại.

Các nhà khoa học đã phải sử dụng các vật liệu khác, nhưng bản chất vật lý thì giống nhau. Một pin quang điện như vậy sẽ tạo ra 50 watt mỗi mét vuông. Ngoài ra, nó cũng có thể hoạt động vào ban ngày, nếu bằng cách nào đó chặn ánh sáng mặt trời trực tiếp hoặc hướng bề mặt ra khỏi phía mặt trời.

Vì vậy, tấm pin này có thể được sử dụng để cân bằng các chu kỳ sản xuất của các nhà máy điện mặt trời. Một thiết bị tương tự được lắp ráp bởi các đồng nghiệp của họ từ Los Angeles. Nó bao gồm một vỏ polystyrene được phủ một lớp nhôm mylar nhẹ và tạo ra 25 mW mỗi mét vuông trong 6 giờ hoạt động. Hiệu quả vẫn còn thấp, nhưng những người sáng tạo hy vọng sẽ cải thiện công suất điện và hiệu quả của các thiết bị.

Vũ Trung Hương