4 hours ago
10
Nếu từng nghĩ màu sắc của cánh bướm đen là do một loại sắc tố tự nhiên thì sự thật lại thú vị hơn so với những gì mà mọi người nghĩ. Theo thông tin từ ScienceAlert, cánh bướm đen được cấu tạo từ những vảy nhỏ li ti, tạo nên một bề mặt lớn có khả năng hấp thụ tới 99,94% ánh sáng chiếu vào. Các vảy nhỏ li ti của cánh bướm cho phép ánh sáng đi vào nhiều hơn là phản xạ nhờ vào cấu trúc giống như bọt biển hoặc lưới với các đường gờ và lỗ.
Cải thiện hiệu suất pin mặt trời là điều mà nhiều công ty đang nỗ lực thực hiện
ẢNH: REUTERS
Chính cấu trúc này của cánh bướm đen đã mở ra hướng đi mới cho các nhà khoa học nhằm cải thiện hiệu suất mà các tấm pin mặt trời có thể đạt được. Cụ thể, các nhà khoa học đã mô phỏng cấu trúc của các tấm silicon theo hình dạng của cánh bướm đen, với mục tiêu giảm lượng ánh sáng phản xạ để tăng cường khả năng hấp thụ ánh sáng.
Kết quả nghiên cứu cho thấy, lượng ánh sáng phản xạ bởi các tấm silicon với cấu trúc cánh bướm đã giảm từ hơn 35% xuống còn 10%, giúp tăng dòng điện ngắn mạch do các tấm tạo ra lên tới 66%.
Liệu pin mặt trời kiểu cánh bướm có thể mang đến hiệu suất 100%?
Mặc dù hiệu suất 66% là khả thi, nhưng có nhiều yếu tố cần xem xét đối với hiệu quả tấm pin mặt trời. Bóng râm, góc chiếu không tốt và các chất bẩn như bụi, tuyết có thể làm giảm lượng ánh sáng mà tấm pin nhận được. Bên cạnh đó, yếu tố nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến hiệu suất, với mức giảm từ 0,3% đến 0,5% cho mỗi độ tăng trên 25℃.
Đặc biệt, ngay cả khi mọi yếu tố đều thuận lợi, tính chất của vũ trụ không cho phép hiệu suất năng lượng mặt trời đạt 100%. Lý do của điều này được giải thích bởi định luật thứ hai của nhiệt động lực học, cho thấy rằng mọi quá trình trong vũ trụ đều có sự lãng phí. Khi ánh sáng được chuyển đổi thành điện năng, một phần năng lượng sẽ bị mất.
Ngoài ra, định luật thứ nhất của nhiệt động lực học cũng nhấn mạnh rằng năng lượng không thể được tạo ra hay bị phá hủy, mà chỉ có thể chuyển đổi từ dạng này sang dạng khác, trong trường hợp này là thành nhiệt.
