Tăng hiệu suất pin mặt trời với nghiên cứu từ mắt của loài bướm đêm

Để tối ưu hóa hiệu suất của pin mặt trời thì giải pháp cuối cùng là phải ngăn ánh sáng phản chiếu trở lại, toàn bộ ánh sáng phải được pin hấp thụ hết. Vài năm trước đây, một nhóm nghiên cứu gồm các nhà khoa học Nhật Bản đã lên kế hoạch chế tạo một lớp phim chống phản chiếu phủ ngoài pin mặt trời và nghiên cứu của họ đã lợi dụng đặc tính ít phản xạ của đôi mắt loài bướm đêm.

Loại phim chống phản xạ ánh sáng tạm gọi là tấm phim "mắt bướm đêm" được phát triển bởi nhà khoa học Noboru Yamada đến từ đại học công nghệ Nagaoka, Nhật Bản. Hợp tác cùng ông còn có các nhà nghiên cứu thuộc Mitsubishi Rayon Co. Ltd và đại học thủ đô Tokyo. Bằng việc sử dụng các khuôn đúc bằng nhôm oxit có bề mặt rỗ tổ ong, họ có thể in các cấu trúc siêu nhỏ của mắt bướm đêm lên nhựa acrylic - một vật liệu có năng suất truyền cao, bề mặt tiếp xúc lớn và rẻ tiền để chế tạo các tấm phim.

Dựa trên các kết quả thử nghiệm trong nhà và ngoài trời của các tấm pin mặt trời phủ phim chống phản xạ, mô hình máy tính cho thấy việc sử dụng tấm phim có thể tăng hiệu suất của pin thêm 5% tại Tokyo và 6% tại "vành đai ánh sáng" như thành phố Phoenix. Giáo sư Yamada cho biết: "Mọi người có thể nghĩ rằng tỉ lệ này không lớn nhưng hiệu suất của các tấm pin quang điện cũng giống như tỉ lệ tiêu thụ nhiên liệu của các phương tiện trên đường. Tỉ lệ ít nhưng hiệu quả cao."

Hiện tại, nhóm nghiên cứu của giáo sư Yamada đang tiếp tục cải tiến độ bền của các tấm phim và tối ưu hóa nó để sử dụng với nhiều loại pin mặt trời khác nhau. Ngoài ra, họ cũng hướng đến sử dụng phim chống phản chiếu để giảm độ lóa trên các bề mặt như cửa sổ và màn hình máy tính mặc dù ở lĩnh vực này, họ có thể gặp phải một số đối thủ cạnh tranh, điển hình là viện cơ học vật liệu Fraunhofer, Đức mới đây cũng đã phát triển một lớp phủ chống chói dành cho màn hình và mắt kính với việc lợi dụng đặc tính của mắt loài bướm đêm. Điểm khác nhau là lớp phủ do viện Fraunhofer chế tạo được tích hợp trực tiếp vào mặt kính trong quá trình đổ khuôn thay vì được phủ sau khi hoàn tất sản phẩm. (Bạn có thể tìm hiểu thêm về công nghệ chống lóa của viện cơ học vật liệu Fraunhofer tại đây).

Còn câu hỏi tại sao bướm đêm lại có đôi mắt chống phản xạ là vì chúng cần phải thu được càng nhiều ánh sáng càng tốt trong bóng tối để tránh sự phát hiện của các loài thú săn mồi.

Theo: Gizmag