Silicon đã trở thành một trong những vật liệu không thể thiếu trong tấm pin mặt trời trong suốt nhiều thập kỷ qua. Tuy nhiên, nghiên cứu mới được thực hiện tại trường Đại học Brock lại mang đến một giải pháp lớn cho ngành công nghệ hiện tại, bằng cách phát hiện ra một chất có khả năng hấp thụ năng lượng mặt trời với hiệu suất cao mà giá lại thấp hơn rất nhiều so với silicon truyền thống được sử dụng trong chế tạo tấm pin mặt trời.
Jianbo Gao, Trợ lý Giáo sư tại Khoa Hóa học, và Phó Giáo sư tại Khoa Kỹ thuật Yousef Haj-Ahmad, chủ trì đề tài nghiên cứu khoa học về việc sử dụng tinh thể nano perovskite như một giải pháp mới cho pin mặt trời. Nhóm nghiên cứu còn nhận được sự tham gia cộng tác với các đối tác quốc tế đến từ trường Đại học Brown, Đại học Clemson, Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley, và Phòng thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia Mỹ.
Dựa trên thông tin từ đề tài nghiên cứu lần này, tinh thể nano perovskite là một vật liệu thay thế hiệu quả và ít tốn kém hơn so với silicon trong lĩnh vực quang điện và chuyển đổi bức xạ mặt trời để tạo ra điện năng. Gao đã giải thích rằng mức giá trung bình cho điện sử dụng ở Canada là khoảng 15 đô Canada mỗi kilowatt giờ, và mục tiêu của họ đề ra khi đưa vật liệu mới này vào sử dụng là sẽ giảm giá thành xuống chỉ còn ít hơn một đô Canada cho mỗi kilowatt giờ. Đây là mức giá thấp hơn 15 lần so với chi phí công nghệ quang điện sử dụng vật liệu silicon truyền thống.
Ngoài ra, đây cũng là vật liệu có thể dễ dàng sử dụng trên bất kỳ bề mặt nào bằng phương pháp phủ quay. Quá trình sản xuất đơn giản và giá thành thấp khiến tinh thể nano perovskite trở nên hiệu quả, tiện lợi và kinh tế hơn rất nhiều so với silicone. Trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng gia tăng, vật liệu này đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy giải pháp thay thế năng lượng tái tạo và có thể thay đổi tương lai cung cấp năng lượng tại Canada.
Nghiên cứu về tinh thể nano CsPbI3 Perovskite của Gao đã được công bố trong ACS Nano, tạp chí của Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ. Jasjit Bains, sinh viên tốt nghiệp ngành Hóa sinh, cũng là tác giả có nhiều đóng góp quan trọng cho nghiên cứu này. Bains còn nghiên cứu các phương pháp tổng hợp khác nhau cho loại vật liệu mới này, bao gồm cả nghiên cứu cách thay thế silicon trong công nghệ y tế.
Trong tương lai gần, Gao dự định tiếp tục tập trung vào năng lượng tái tạo và làm việc cùng đồng nghiệp để tạo ra các sản phẩm và công nghệ pin mặt trời. Ông tin rằng đây là hướng nghiên cứu mới tại Canada và hứa hẹn mang lại sự thay đổi tích cực cho xã hội.
Đại học Brock là một tổ chức giáo dục toàn diện với các chương trình học thuật phong phú và hoạt động nghiên cứu đẳng cấp thế giới. Tọa lạc tại vùng Niagara tuyệt đẹp của Ontario, Brock nằm trong Khu dự trữ sinh quyển được UNESCO công nhận. Với khoảng 600 giảng viên và nhà nghiên cứu toàn thời gian, phạm vi học thuật mạnh mẽ của Brock cung cấp hơn 70 chương trình đại học và 50 chương trình sau đại học tại bảy Khoa năng động. 19.000 sinh viên của trường đến từ khắp Canada và khắp thế giới. Trải nghiệm sinh viên tại Brock chú trọng vào giáo dục trải nghiệm, được minh họa bằng quan hệ đối tác với cộng đồng, hoạt động tình nguyện và một trong những chương trình thực tập lớn nhất và thành công nhất của Ontario.
