Nghiên cứu mới đây tập trung vào việc khám phá các đặc điểm của tế bào quang điện lý tưởng có khả năng tái chế. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng khả năng tái chế của thiết bị năng lượng mặt trời thường gây ra mâu thuẫn với các tiêu chí truyền thống như hiệu suất, độ ổn định và chi phí. Kết quả này mở ra nhiều hướng đi mới cho ngành công nghiệp năng lượng tái tạo, đồng thời thúc đẩy việc phát triển các giải pháp bền vững hơn trong tương lai.
Trong một nghiên cứu mới, Ian Marius Peters và nhóm nghiên cứu đã đặt ra câu hỏi quan trọng: "Liệu thiết kế pin mặt trời có thể được cải tiến nếu chúng ta chú trọng đến khả năng tái chế ngay từ giai đoạn đầu?". Họ nhằm mục đích tìm hiểu và khám phá những tiềm năng mới trong việc phát triển công nghệ bền vững.
Khi nhắc đến quá trình tìm kiếm vật liệu cho pin mặt trời, Peters đã chỉ ra rằng khả năng hấp thụ, tuổi thọ của hạt mang điện và độ linh động là những yếu tố then chốt. Tuy nhiên, khi hướng tới việc sản xuất hàng loạt, các vấn đề về chi phí và tính bền vững cũng không thể bị bỏ qua. Những yếu tố này sẽ quyết định sự thành công trong việc phát triển công nghệ năng lượng tái tạo.
Theo một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Nature Reviews Chemistry, khả năng tái chế của tế bào quang điện có mối liên hệ chặt chẽ với hóa học và vật lý. Nghiên cứu chỉ ra rằng ba thông số chính ảnh hưởng đến khả năng này bao gồm cường độ liên kết nội lớp, sự kết nối giữa các lớp và độ tương phản liên kết giữa các lớp liền kề. Đặc biệt, "entropy khóa chặt" cũng đóng vai trò quan trọng, thể hiện mức độ pha trộn về cấu trúc và thành phần trong quá trình sản xuất tế bào quang điện. Các phát hiện này mở ra hướng đi mới trong việc nâng cao hiệu quả tái chế các thiết bị quang điện trong tương lai.
Các chuyên gia cảnh báo rằng việc này có thể ảnh hưởng tiêu cực đến khả năng tái chế pin mặt trời trong tương lai.
Nhóm nghiên cứu đã chỉ ra rằng các thông số này có mối liên hệ chặt chẽ và việc cân nhắc giữa chúng là điều không thể tránh khỏi. Cụ thể, độ tương phản cao giữa các lớp có thể hỗ trợ trong việc phân biệt rõ ràng, tuy nhiên điều này lại có thể dẫn đến việc giảm tuổi thọ của hạt mang điện.
Các nhà nghiên cứu chỉ ra rằng việc chú trọng vào hiệu suất cao có thể gây ra xung đột nghiêm trọng đối với khả năng tái chế. Những thiết bị quang điện đạt hiệu quả tối ưu thường sở hữu kiến trúc phức tạp, điều này làm cho quy trình tháo rời và tái chế gặp nhiều khó khăn. Kết quả nghiên cứu cho thấy khả năng tái chế không chỉ bị ảnh hưởng bởi entropy mà còn bởi bản chất của các liên kết và cấu trúc giữa các thành phần.
