Các nhà nghiên cứu tại Đại học Rochester (Mỹ) vừa phát triển một máy phát điện nhiệt điện mặt trời (STEG) độc đáo hứa hẹn sẽ thay đổi cục diện của hệ thống tấm pin mặt trời dân dụng. STEG hoạt động dựa trên hiệu ứng Seebeck, với thiết kế hai mặt nóng và lạnh cho phép tạo ra điện năng từ ánh sáng mặt trời.
Năng lượng xanh đang là hướng đi thay thế cho năng lượng bẩn trong các hệ thống điện dân dụng.
Mặc dù công nghệ quang điện hiện nay đang được sử dụng rộng rãi trong các tấm pin mặt trời, STEG có tiềm năng trở thành một lựa chọn hiệu quả hơn trong tương lai. STEG hiện chỉ có thể chuyển đổi chưa đến 1% ánh sáng mặt trời thành điện năng, tuy nhiên điều này sẽ được cải thiện để có ý nghĩa hơn trong tương lai.
Theo giáo sư Chunlei Guo, nhà khoa học cao cấp của Đại học Rochester, cộng đồng nghiên cứu đã nỗ lực cải tiến vật liệu bán dẫn cho STEG trong nhiều năm qua. Nhóm không tập trung vào vật liệu bán dẫn, mà thay vào đó chú trọng đến việc tối ưu hóa mặt nóng và mặt lạnh của thiết bị. Giáo sư Guo cho biết: “Bằng cách kết hợp khả năng hấp thụ năng lượng mặt trời và giữ nhiệt tốt hơn ở mặt nóng với khả năng tản nhiệt hiệu quả hơn ở mặt lạnh, chúng tôi đã đạt được sự cải thiện đáng kể về hiệu suất”.
Nhóm khoa học đã thử nghiệm ba chiến lược để phát triển hệ thống STEG mới, bao gồm sử dụng công nghệ kim loại đen đặc biệt và laser công nghệ cao nhằm tăng cường khả năng hấp thụ năng lượng mặt trời. Kết quả cho thấy, STEG mới có khả năng tạo ra năng lượng gấp 15 lần so với các thiết bị trước đây. Nhóm nghiên cứu cũng nhận thấy rằng STEG của họ có thể cung cấp năng lượng cho đèn LED hiệu quả hơn so với các phương pháp truyền thống.
Hệ thống STEG có thể đẩy nhanh hơn nữa tốc độ triển khai này.
Guo nhấn mạnh rằng công nghệ mới này có thể mang lại lợi ích lớn cho các khu vực nông thôn, đặc biệt là trong việc phát triển hệ thống năng lượng tái tạo ngoài lưới điện. Điều này càng trở nên quan trọng khi gần 80% tổng lượng điện năng hiện nay đến từ các nguồn năng lượng bẩn, góp phần vào hiện tượng nóng lên toàn cầu. Việc đốt các nguồn năng lượng này như than đá, dầu mỏ và khí đốt tự nhiên không chỉ thải ra chất ô nhiễm mà còn gây hại cho môi trường và sức khỏe con người.
