Nhóm nghiên cứu của TS. Nguyễn Trọng Hiếu tại Đại học quốc gia Australia (ANU), trường đại học hàng đầu của Australia và thế giới, mới đây đã công bố một loạt phát hiện đột phá có thể giúp cách mạng hóa công nghệ năng lượng mặt trời.
Theo phóng viên TTXVN tại Sydney, trong khi đa số các nghiên cứu tập trung vào cải thiện chất lượng của phần lõi bên trong pin mặt trời, nhóm nghiên cứu của TS. Trọng Hiếu tập trung vào lớp màng mỏng bên trên của pin, vốn mỏng hơn vài ngàn lần so với tóc người. Lớp vỏ mỏng này dùng để dẫn điện từ pin và bảo vệ phần lõi.
Đầu năm 2018, nhóm nghiên cứu phát hiện lớp vỏ mỏng này có thể phát ra ánh sáng rất đặc biệt. Họ nhanh chóng nhận ra sự hiện diện của các nguyên tử hydro làm thay đổi đáng kể các đặc tính của ánh sáng này. Đây là thông tin mà sau đó có thể được sử dụng để tìm hiểu những gì xảy ra bên trong lớp màng mỏng.
Cuối năm 2018, nhóm tiếp tục tìm ra một phương pháp để tích hợp các nguyên tử hydro vào lớp màng này để cải thiện chất lượng của toàn bộ pin.
Theo TS. Hiếu, hydrogen là nguyên tố nhẹ nhất trong bảng tuần hoàn nhưng cực kỳ mạnh để chữa lành “vết thương” của vật liệu bán dẫn. Thật không may, trong tự nhiên, nó thường tồn tại ở dạng phân tử (hai nguyên tử liên kết với nhau).
Nhóm nghiên cứu đã khắc phục điều này bằng cách đặt một vật liệu khác có nhiều hydro nguyên tử lên trên lớp màng, sau đó đẩy các nguyên tử hydro riêng lẻ vào trong màng bằng cách làm nóng mẫu ở 4000C.
TS. Hiếu cho biết, khi các nguyên tử hydro được “tiêm” vào lớp màng, thay vì lõi tế bào, hiệu suất của toàn bộ pin được tăng lên đáng kể.
Nghiên cứu sinh Trương Ngọc Thiện, thành viên người Việt Nam duy nhất trong nhóm nghiên cứu, cho biết thêm, khi dùng vật liệu silicon chất lượng cao, việc cải thiện lõi tế bào chỉ đạt mức độ giới hạn. Do đó, cải thiện lớp màng là một bước rất quan trọng để đạt được pin mặt trời hiệu quả cao.
Theo nghiên cứu sinh Trương Ngọc Thiện, những khám phá này chắc chắn sẽ giúp sản xuất pin mặt trời silicon mạnh hơn và hiệu quả hơn bởi các nhà khoa học đã biết cách điều khiển hàm lượng hydro bên trong lớp màng để có pin mặt trời tốt hơn”.
TS. Hiếu cho biết vài năm trở lại đây, có vài chục nhóm nghiên cứu về công nghệ mới này trên phạm vi toàn cầu. Cuối năm 2017, khi ý tưởng vừa nhen nhóm, anh rất lo lắng, nhưng sau khi tuyển được một nhóm sinh viên xuất sắc đầu năm 2018 thì nhóm bắt tay vào việc thực hiện dự án này.
Nguồn: Báo khoa học phổ thông