Màng phân hủy sinh học mới từ vỏ hành có thể kéo dài tuổi thọ của pin Mặt Trời
Chất liệu mới từ vỏ hành giúp tăng tuổi thọ pin Mặt Trời, vượt trội nhờ khả năng chống tia UV và nguồn gốc bền vững.
Các nhà khoa học tại Phần Lan, dẫn đầu bởi Đại học Turku, đã phát hiện ra một loại màng phân hủy sinh học mới từ nanocellulose kết hợp với chiết xuất từ vỏ hành đỏ có khả năng bảo vệ tế bào Mặt Trời khỏi tia cực tím cực kỳ hiệu quả. Trong khi màng bảo vệ thông thường làm từ nhựa polyetylen teraphthalate (PET) có nguồn gốc từ nhiên liệu hóa thạch, nghiên cứu này cho thấy chất liệu cellulose mới không chỉ bền vững mà còn có thể phân hủy sinh học, vượt trội trong việc bảo vệ lâu dài.
Nghiên cứu cho thấy màng từ chiết xuất vỏ hành đỏ có thể chặn đến 99,9% tia UV lên tới 400 nm, đồng thời truyền đến 80% ánh sáng trong phạm vi 650 và 1100 nm, điều này rất cần thiết để gia tăng hiệu suất tạo điện của tế bào quang điện. Màng này đã được thử nghiệm dưới ánh sáng mặt trời trong 1.000 giờ, tương đương với một năm tiếp xúc tại trung tâm châu Âu, mà vẫn duy trì đặc tính bảo vệ và quang học.
Điều quan trọng là nghiên cứu này được thực hiện trên tế bào quang điện nhạy cảm với ánh sáng tia cực tím, vì vậy kết quả cũng có thể được áp dụng cho các công nghệ sử dụng perovskite và quang điện hữu cơ. Những công nghệ này thường dựa vào màng bảo vệ không phân hủy sinh học, do đó sử dụng màng từ tài nguyên tái tạo như chiết xuất thực vật sẽ là một giải pháp bền vững cả về môi trường lẫn chi phí.
Nghiên cứu nhấn mạnh rằng thử nghiệm dài hạn là rất quan trọng để đánh giá sự ổn định của các bộ lọc chống UV sinh học. Tiến sĩ Rustem Nizamov từ Đại học Turku chỉ ra rằng sự khác biệt về ổn định giữa các loại màng sinh học rất đáng kể sau thời gian thử nghiệm lâu dài.
Dự án BioEST, tài trợ bởi Hội đồng Nghiên cứu Phần Lan, hướng đến việc kết hợp những công nghệ phân hủy sinh học trong những sản phẩm không thể thu hồi, như cảm biến dùng một lần hoặc bao bì thông minh. Nghiên cứu được công bố trong tạp chí ACS Applied Optical Materials, thúc đẩy hướng đến phát triển công nghệ Mặt Trời bền vững và thích ứng hơn.
Nguồn: University of Turku, Aalto University, Wageningen University, BioEST project, ACS Applied Optical Materials