Đột phá với tấm pin năng lượng mặt trời mỏng hơn cả giấy

Các tấm pin năng lượng mặt trời truyền thống thường đòi hỏi cơ sở hạ tầng cồng kềnh. Nhưng mọi thứ đã thay đổi khi các kỹ sư tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) tạo ra các tấm quang năng mỏng hơn cả giấy.

Một nhóm các nhà nghiên cứu của MIT đã phát minh ra một kỹ thuật chế tạo, sản xuất các tế bào quang điện siêu mỏng, siêu nhẹ đòi hỏi rất ít cơ sở hạ tầng, trong khi có thể biến bất kỳ bề mặt nào thành hệ thống sản xuất quang năng.

Nhóm nghiên cứu – do ông Vladimir Bulović, giáo sư ngành kỹ thuật điện và khoa học máy tính tại MIT, đứng đầu – đã "in" các điện cực lên trên một tấm nhựa phẳng.

Sau đó, họ dán tấm nhựa lên bề mặt đã chọn bằng máy phủ khuôn khe, trong trường hợp này, họ đã chọn một loại vải chắc chắn gọi là Dyneema.

Sử dụng phương pháp in lưới, một điện cực được lắng đọng trên cấu trúc để hoàn thiện module năng lượng mặt trời. Cuối cùng, họ tách lớp vải đã bám các điện cực ra, chỉ để lại tấm nhựa sạch sẽ như ban đầu.

Tấm pin năng lượng mặt trời siêu mỏng nhẹ hơn tấm quang năng thông thường khoảng 100 lần trong khi tạo ra lượng điện năng trên 1 kg cao hơn khoảng 18 lần. Ảnh: Sci Tech Daily

Theo ông Bulović, mục tiêu của tấm quang năng siêu mỏng là làm cho năng lượng mặt trời trở nên dễ tiếp cận và di động hơn, do đó có thể sử dụng trong các tình huống mà các tấm pin truyền thống trở nên không khả thi.

"Các số liệu được sử dụng để đánh giá công nghệ pin năng lượng mặt trời mới thường chỉ giới hạn ở hiệu suất chuyển đổi năng lượng và chi phí tính theo USD/watt. Nhưng khả năng tích hợp cũng quan trọng không kém. Đó là khả năng dễ dàng điều chỉnh công nghệ mới", ông Bulović nói.

"Các vật liệu năng lượng mặt trời nhẹ cho phép tích hợp, tạo động lực cho công việc hiện tại. Chúng tôi nỗ lực đẩy nhanh quá trình áp dụng năng lượng mặt trời".

Các tế bào năng lượng mặt trời siêu mỏng có thể giúp biến mái các toà nhà trở thành "nhà máy" tạo ra quang năng chỉ trong chớp mắt. Ông Bulović cho biết, ông hình dung một ngày nào đó có thể mua một tấm thảm pin năng lượng mặt trời lớn "và chỉ cần trải nó trên mái nhà".

Tấm pin năng lượng mặt trời siêu mỏng cũng có thể được ép lên cánh buồm của một con thuyền, giúp cung cấp năng lượng trên biển.

Chúng có thể đặc biệt hữu ích để cung cấp điện ở những vùng xa xôi và trong các hoạt động cứu trợ thiên tai bằng cách tích hợp lên lều bạt hoặc cánh máy bay không người lái để mở rộng phạm vi bay của phương tiện.

"Tôi kỳ vọng rằng định dạng của các tế bào mới này sẽ cho phép chúng ta suy nghĩ lại hoàn toàn về tốc độ triển khai tế bào năng lượng mặt trời và tốc độ sản xuất tế bào năng lượng mặt trời. Về lâu dài, chúng tôi nghĩ rằng điều này có thể nhanh như in một tờ báo", ông Bulović cho biết.

Minh Đức (Theo Ecoportal, IEEE Spectrum)

Tham khảo thêm

Tham khảo thêm

Quá thừa năng lượng mặt trời cũng có thể gây rắc rối

Tham khảo thêm

Tương lai hứa hẹn cho năng lượng mặt trời với những bước tiến vượt bậc