Đột phá về năng lượng mặt trời, nóng hơn có thể lưu trữ năng lượng tốt hơn

Thông thường, nhiệt độ cao được coi là kẻ thù của tấm pin mặt trời. Khi nhiệt độ tăng, các tấm pin mặt trời tiêu chuẩn sẽ giảm hiệu suất. Nhưng một nghiên cứu mới cho thấy, trong các thiết bị “năng lượng mặt trời kết hợp lưu trữ” đặc biệt, nhiệt độ thực sự có thể tăng hiệu suất bằng cách tăng tốc các phản ứng hóa học bên trong, giúp lưu trữ năng lượng.

Nhóm nghiên cứu đã nghiên cứu các tế bào quang điện hóa (PEC), một công nghệ mới, kết hợp khả năng thu thập ánh sáng mặt trời của tấm pin mặt trời với khả năng lưu trữ của pin. Họ phát hiện, khi các thiết bị nóng lên, dòng điện điện hóa sẽ được cải thiện, nhờ chuyển động ion nhanh hơn và độ dẫn điện tốt hơn trong chất điện phân.

Thay vì chống lại sức nóng của mặt trời, nghiên cứu cho thấy chúng ta có thể khai thác nó, tác giả chính, Tiến sĩ Dowon Bae, thuộc Đại học Loughborough, Vương quốc Anh cho biết. Nghiên cứu này đảo ngược các quan niệm thông thường, mang đến cách nhìn mới để thiết kế các hệ thống lưu trữ năng lượng mặt trời hoạt động tốt trong điều kiện nóng bức.

Các nhà nghiên cứu xác định điểm lý tưởng ở khoảng 45 độ C, nơi hiệu suất tăng mạnh nhất trước khi bắt đầu ổn định. Thông tin này có thể định hướng cho việc thiết kế các thiết bị năng lượng mặt trời trong tương lai, hoạt động chủ động ở nhiệt độ ấm hơn, cắt giảm chi phí, bằng cách giảm nhu cầu sử dụng hệ thống làm mát.

Những tác động thực tế của nghiên cứu đột phá này có thể bao gồm:

● Năng lượng tái tạo rẻ hơn. Bằng cách loại bỏ nhu cầu về cơ sở hạ tầng làm mát tốn kém, các hệ thống lưu trữ năng lượng mặt trời có thể trở nên hợp lý hơn.

● Hiệu suất tốt hơn ở vùng khí hậu nóng. Các quốc gia có nhiều ánh nắng mặt trời và nhiệt độ môi trường cao sẽ được hưởng lợi nhiều nhất.

● Thiết kế hệ thống thông minh hơn. Các kỹ sư giờ đây có thể căn chỉnh vật liệu và chất điện phân để tối đa hóa hiệu suất do nhiệt tạo ra.

Nghiên cứu này là bước tiến quan trọng, hướng tới tạo ra thiết bị thu và lưu trữ năng lượng mặt trời tích hợp thành hiện thực, trong đó thiết bị năng lượng mặt trời không chỉ tạo ra điện mà còn lưu trữ điện, giúp năng lượng tái tạo trở nên đáng tin cậy và dễ tiếp cận hơn. Nghiên cứu công bố trên tạp chí Chemical Physics.