Các nhà nghiên cứu từ đại học Bắc Carolina (Mỹ) đã lấy cảm hứng từ hoa hướng dương để thiết kế tế bào thu năng lượng mặt trời hiệu quả cao hơn thông thường.

Theo đó, họ tập trung năng lượng mặt trời qua những cánh hoa cấu trúc nano mà hoạt chất chính là germanium sulfide (GeS).

Cấu trúc hình cánh hoa siêu mỏng sẽ giúp các thiết bị lưu trữ cũng như thiết bị thu năng lượng hoạt động hiệu quả hơn trong một không gian nhỏ nhưng lại có bề mặt với diện tích lớn.

Những cánh hoa cho tế bào năng lượng mặt trời được hình thành bằng cách cho bột GeS vào thiết bị làm nóng. Khi bốc hơi sẽ chuyển đến hệ thống làm mát hình thành những lớp chỉ dày 20-30 nanomet và dài chừng 100 micromet. Về cấu trúc, chúng chồng lên nhau như những cánh hoa cẩm chướng hoặc cúc vạn thọ.

GeS là vật liệu bán dẫn có giá thành rẻ và ít độc hại cho môi trường, cấu trúc dạng những cánh hoa nano giúp nó nhiều tiềm năng ứng dụng chứ không chỉ trong lĩnh vực năng lượng mặt trời.

Nhờ cấu trúc mỏng, bề mặt lớn trong không gian nhỏ nên nó sẽ giúp tăng đáng kể năng lực của loại pin lithium-ion hiện hành. Theo tiến sĩ Linyou Cao thì cấu trúc mới của GeS có thể giúp tăng cường năng lực cho các siêu tụ điện cùng các thiết bị lưu trữ năng lượng khác.

Bài báo về đề tài nghiên cứu này vừa được nhóm nghiên cứu công bố trên tạp chí ACS Nano.