Sinh viên chế tạo màng mỏng vật liệu tổ hợp chuyển tiếp dị chất khối

  Ứng dụng trong công nghệ chế tạo pin mặt trời

Đề tài của Lê Thu Hà triển khai nghiên cứu chế tạo màng mỏng vật liệu tổ hợp chuyển tiếp dị chất khối từ các chất bán dẫn hữu cơ MEH-PPV, P3HT, PCBM và tinh thể nano TiO ₂. Tiếp đến, khảo sát tính chất quang và cấu trúc hình thái học của các màng vật liệu, từ đó định hướng khả năng ứng dụng của vật liệu.

Từ những nghiên cứu trên, đề tài đã góp phần vào quá trình nghiên cứu, phát triển các loại vật liệu mới có khả năng ứng dụng cao trong công nghệ chế tạo pin mặt trời hữu cơ.Nhằm khai thác nguồn năng lượng vô tận của mặt trời, giải quyết nhu cầu năng lượng ngày càng tăng của xã hội hiện đại trong bối cảnh các nguồn năng lượng hóa thạch như than đá và dầu mỏ đang dần cạn kiệt.

Hiện nay, vật liệu chuyển tiếp dị chất trên cơ sở các chất bán dẫn hữu cơ đã và đang thu hút được nhiều sự quan tâm, cùng đầu tư nghiên cứu cả ở trong nước và trên thế giới. Bởi vì, chúng có tiềm năng ứng dụng to lớn trong việc khai thác sử dụng các nguồn năng lượng sạch và thân thiện với môi trường. Những công trình liên quan đến các vật liệu tổ hợp chuyển tiếp dị chất sử dụng làm lớp hoạt quang trong các linh kiện quang – điện như MEH-PPV: PCBM, P3HT: PCBM và MEH-PPV: TiO ₂ đã được công bố trên các tạp chí khoa học trong và ngoài nước. Vì thế, Thu Hà muốn thử kết hợp cả bốn thành phần này vào trong một vật liệu tổ hợp để khảo sát xem hiệu quả của nó như thế nào. Chính ý tưởng táo bạo này đã giúp sinh viên Thu Hà đạt kết quả cao trong đề tài nghiên cứu với sự hướng dẫn của TS.Nguyễn Phương Hoài Nam (Khoa VLKT&CNNN).

Nỗ lực của bản thân quan trọng nhất

Bắt đầu từ khi bước vào năm học thứ ba, Thu Hà đã trao đổi ý tưởng với TS. Nguyễn Phương Hoài Nam và thầy đã giúp em tìm hiểu những vấn đề mang tính tổng quát nhất như cách thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học, các kiến thức cơ bản về chất bán dẫn hữu cơ, pin mặt trời hữu cơ… Sau một thời gian cả hai thầy trò cùng trao đổi, thảo luận, cân nhắc, đề tài mới chính thức được lựa chọn. “Từ đó, em bắt tay vào nghiên cứu đề tài và đến giữa tháng Ba thì đề tài được hoàn thành.Em luôn phải cố gắng tính toán thời gian để thực hiện nghiên cứu khoa học và học tập cho phù hợp”, Lê Thu Hà chia sẻ.

Trong quá trình thực hiện nghiên cứu, bên cạnh những thuận lợi như môi trường học tập, nghiên cứu, giảng viên hướng dẫn tận tình và sự giúp đỡ của bạn bè, Lê Thu Hà cũng đã vấp phải một số khó khăn. Thứ nhất đó là nguồn tài liệu tham khảo liên quan đến đề tài không có nhiều và hầu hết bằng tiếng Anh. Thu Hà chia sẻ: “Ban đầu khi mới đọc tài liệu, em không hiểu được nhiều vì có khá nhiều thuật ngữ chuyên môn, sau đó nhờ sự trợ giúp của thầy hướng dẫn, em đã có thể tự đọc và hiểu”. Thứ hai là, nguồn hóa chất để thực hiện ít, giá thành cao và hầu hết phải nhập khẩu.Vì vậy, hai thầy trò luôn phải tính toán cẩn thận để thực hiện đề tài với lượng hóa chất đang có.Thứ ba, việc làm thí nghiệm không phải cứ làm một lần là được ngay, mà sau mỗi lần lại phải tính toán, rút kinh nghiệm để lần sau làm tốt hơn.

Nhắc đến giai đoạn khó khăn nhất, Thu Hà cho biết, đó là thời điểm đề tài đang gần hoàn thành và chuẩn bị báo cáo cấp khoa, cấp trường lại trùng với thời gian kiểm tra giữa kì. Thu Hà đã phải “xoay như chong chóng” để kịp tiến độ các công việc.