Các nhà nghiên cứu tại Đại học Công nghệ Nanyang (NTU) ở Singapore vừa công bố phát minh mới về tế bào pin mặt trời perovskite siêu mỏng, có khả năng biến cửa sổ ô tô, kính nhà chọc trời và kính thông minh thành các bề mặt tạo ra năng lượng. Những tế bào này mỏng hơn khoảng 10.000 lần so với sợi tóc người, nhưng lại đạt hiệu suất cao nhất từng được ghi nhận trong công nghệ quang điện perovskite siêu mỏng.
Phó giáo sư Annalisa Bruno của NTU đang quan sát cấu trúc siêu mỏng của pin mặt trời perovskite
ẢNH: NTU SINGAPORE
Phát hiện trên mở ra triển vọng cho việc biến các bề mặt thông thường thành nguồn năng lượng sạch mà không cần thay đổi thiết kế lớn. Theo các nhà nghiên cứu, công nghệ này có thể giúp các tòa nhà, phương tiện giao thông và thiết bị điện tử đeo được tự sản xuất điện năng, đồng thời giảm thiểu nhu cầu về đất đai và cơ sở hạ tầng cồng kềnh.
Pin mặt trời ẩn trong kính
Nhóm nghiên cứu tại NTU đã thiết kế các tế bào quang điện gần như vô hình nhưng vẫn có khả năng tạo ra điện. Với tính năng bán trong suốt và không màu, các tế bào này có thể dễ dàng tích hợp vào các tòa nhà văn phòng và cửa sổ kính, mang lại sự hấp dẫn cho các kiến trúc sư và nhà phát triển.
Các tế bào pin mặt trời sử dụng perovskite - một vật liệu nổi tiếng với khả năng hấp thụ ánh sáng mặt trời hiệu quả và chi phí sản xuất thấp hơn so với silicon. Đặc biệt, chúng có thể tạo ra điện ngay cả trong điều kiện ánh sáng gián tiếp, hữu ích cho các thành phố đông đúc, nơi mà các tòa nhà cao tầng thường chắn ánh sáng mặt trời trực tiếp.
Theo ước tính, một số tòa nhà có thể sản xuất hàng trăm megawatt-giờ điện mỗi năm nếu ứng dụng công nghệ này thành công.
Công ty pin mặt trời Trung Quốc muốn đầu tư 400 triệu USD vào Việt Nam
Chìa khóa cho pin mặt trời thế hệ mới
Để chế tạo các tế bào siêu mỏng, nhóm nghiên cứu đã sử dụng phương pháp bay hơi nhiệt trong buồng chân không, cho phép tạo ra các lớp perovskite đồng nhất với độ dày chỉ 10 nanomet. Phương pháp này không sử dụng dung môi độc hại giúp đơn giản hóa quy trình sản xuất quy mô lớn trong tương lai.
Các tế bào được chế tạo có cả phiên bản mờ đục và bán trong suốt, với hiệu suất từ 7% đến 12% tùy thuộc vào độ dày. Phiên bản bán trong suốt cho phép 41% ánh sáng đi qua và chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng với hiệu suất 7,6%.
Các chuyên gia độc lập nhận định phương pháp sản xuất này có thể đưa công nghệ năng lượng mặt trời trong suốt tiến gần hơn đến sản xuất quy mô lớn. Tuy nhiên, chuyên gia Sam Stranks đến từ Đại học Cambridge (Anh) cho biết các nhà nghiên cứu cần chứng minh độ bền và tính ổn định lâu dài trước khi triển khai thương mại.
Nhóm nghiên cứu của NTU hiện đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho công nghệ này và đang hợp tác với các đối tác trong ngành để hoàn thiện quy trình sản xuất. Họ dự định cải thiện độ bền và mở rộng công nghệ sang các bề mặt lớn hơn trước khi đưa sản phẩm ra thị trường nhằm biến cửa sổ, xe cộ và thiết bị điện tử tiêu dùng thành các nguồn năng lượng tái tạo trong tương lai.
Bình luận (0)