Một Số Phát Minh Pin Mặt Trời Trong Suốt Nổi Bật Trên Thế Giới

Việc phát minh ra những tấm pin mặt trời trong suốt hoặc bán trong suốt có hiệu quả cao, giá thành thấp đang dần thay thế những tấm pin mặt trời bằng chất liệu silicon màu đục, có giá thành cao. Đây có thể coi như một bước tiến đột phá trong lĩnh vực chế tạo thiết bị năng lượng mặt trời. Dưới đây là một số nghiên cứu, phát minh pin năng lượng mặt trời bán trong suốt nổi tiếng nhất thế giới thế kỉ 21.

>> Pin Magie Tiết Kiệm Chi Phí Lưu Trữ Năng Lượng Tái Tạo

>> Pin Mặt Trời Hỗn Hợp Giúp Tạo Năng Lượng Gấp 5 Lần

Pin mặt trời perovskite bán trong suốt – Đại học Bách khoa Hồng Kông

Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng tái tạo hiện đang được rất nhiều các quốc gia trên thế giới quan tâm. Pin năng lượng mặt trời được sử dụng có chức năng biến quang năng thành điện năng dựa trên hiệu ứng quang điện. Đa số các loại pin mặt trời trên thị trường Việt Nam hiện nay chủ yếu được sản xuất từ vật liệu silicon. Mặc dù có hiệu suất chuyển đổi năng lượng cao, thế nhưng, vật liệu này lại chắn sáng và khá đắt đỏ.

Ngoài pin mặt trời silicon tinh thể, các nhà khoa học đã nghiên cứu và chế tạo thành công pin mặt trời màng mỏng. Loại pin này có trọng lượng nhẹ, sử dụng được một cách linh hoạt, tuy nhiên, vật liệu chế tạo chúng khá hiếm với cấu trúc phức tạp và cần tới nhiệt độ cao.

Nhằm khắc phục những hạn chế của 2 thế hệ pin mặt trời trên, các nhà khoa học thuộc khoa Vật lý ứng dụng của trường Đại học Bách khoa Hồng Kông (PolyU) đã phát triển thành công pin mặt trời perovskite bán trong suốt. Thế hệ pin mặt trời mới này với các điện cực bằng lá graphite nên mang lại hiệu quả cao và giá thành rẻ.

Hiệu suất chuyển đổi năng lượng điện của phát minh mới này đạt khoảng 12%, giá thành thấp hơn hẳn 50% so với pin mặt trời làm bằng silicon thông thường, dao động khoảng 0,5 đô la Hồng Kông/watt. Ngoài ra, chúng còn dễ chế tạo, sản xuất, hứa hẹn sẽ trở nên phổ biến nếu chúng được hoàn thiện và bán ra thị trường.

Mấu chốt giúp nâng cao hiệu suất hoạt động và hạ giá thành của những tấm pin mặt trời bán trong suốt đó chính là việc điện cực là lá graphite. Graphite là vật liệu tiên tiến, được phát minh từ hơn một thập kỉ trước đây, có khả năng dẫn điện tốt, tính chuyển đổi cao và chi phí thấp, đáp ứng được nhu cầu khi sử dụng pin năng lượng mặt trời.

Tính dẫn điện của lá graphite được cải thiện nhờ một lớp phủ mỏng bằng polymer. Lớp polymer cũng được sử dụng như một lớp bám dính trong quá trình dập mỏng. Ngoài ra, để nâng cao hiệu quả chuyển đổi điện năng, các nhà khoa học đã sử dụng một đầu điện cực trong suốt bằng hóa chất đa lớp lắng đọng graphite.

Tính năng bán trong suốt của thiết bị giúp những tấm pin có thể hấp thụ ánh sáng từ cả 2 phía, có thể sử dụng trên nhiều điều kiện địa hình khác nhau như: mặt tiền, nóc nhà, cửa sổ, cửa chớp,… để chuyển đổi năng lượng mặt trời thành điện năng, nhờ đó, tăng diện tích bề mặt để thu thập nhiều năng lượng mặt trời hơn.

Cuối cùng, các nhà nghiên cứu đã tối ưu hóa loại pin mặt trời perovskite bán trong suốt này bằng cách cải thiện liên kết giữa các đầu điện cực lá graphite và các lớp vận chuyển lỗ trong những tấm perovskite. Phát minh này có thể được sử dụng trong sản xuất hàng loạt các loại pin năng lượng mặt trời bán trong suốt. Kết quả của công trình nghiên cứu này đã được công bố và đăng tải trong tạp chí Advanced Materials, một tạp chí khoa học vật liệu hàng đầu.

Pin năng lượng mặt trời trong suốt của Đại học Michigan (Mỹ)

Dự án tấm pin năng lượng mặt trời trong suốt hoàn toàn được các nhà khoa học Mỹ nghiên cứu trong suốt gần 5 năm. Nó có thể được sử dụng thay cho các cửa kính của các tòa nhà, xe hơi chạy bằng điện hoặc một số thiết bị điện tử khác.

Theo các nhà khoa học ước tính, nếu diện tích của loại pin này đạt đến 5-7 tỷ mét vuông thì sẽ đáp ứng được khoảng 40% nhu cầu điện năng của toàn nước Mỹ. Hiện tại, giá thành của loại pin trong suốt này cao hơn gấp 3-4 lần so với pin mặt trời thông thường. Các nhà nghiên cứu Đại học Michigan đang tiếp tục cải thiện tính hiệu quả của vật liệu để hạ giá thành sản phẩm, giúp chúng trở nên phổ biến hơn.

Ngoài ra, so với những tấm pin silicon tinh thể màu xanh đậm như hiện nay, những tấm pin năng lượng mặt trời trong suốt sẽ giúp tăng tính thẩm mĩ cho công trình, kiến trúc.

Nghiên cứu tấm pin mặt trời trong suốt trường Đại học California, Los Angeles

Các nhà nghiên cứu thuộc trường Đại học California, Los Angeles đã chế tạo thành công tấm pin mặt trời bằng polymer. Những tấm pin này biến ánh sáng hồng ngoại thành điện năng nhưng ít nhạy cảm với ánh sáng nhìn thấy được, trong đến 70% đối với mắt người.

Yang Yang, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết, những tấm pin mặt trời thế hệ mới này được làm từ vật liệu nhựa dẻo, trọng lượng nhẹ, có thể sản xuất được với số lượng lớn và chi phí thấp. Phát minh này có thể ứng dụng lắp đặt tại các cửa sổ, tòa nhà, thiết bị điện tử cầm tay hay những hệ thống tích hợp điện mặt trời cho cao ốc,…

>> Nhà Máy Sản Xuất Pin Năng Lượng Mặt Trời Uy Tín Nhất Tại Việt Nam

>> Bán Tấm Pin Năng Lượng Mặt Trời Nhập Khẩu Chính Hãng Toàn Quốc

Nếu như những tấm pin mặt trời trong suốt được cải thiện về hiệu năng, giá thành, chắc chắn, trong tương lai không xa, chúng sẽ dần thay thế cho pin mặt trời truyền thống.

Nguồn: https://solarmcgroup.com/

Phạm Hữu Tùng Lâm

Tôi là Phạm Hữu Tùng Lâm – chuyên viên tư vấn của Mạnh Cường Group về lĩnh vực Điện Năng Lượng Mặt Trời. Với kinh nghiệm 5 năm trực tiếp tư vấn và tham gia vào nhiều dự án lớn, nhỏ trên toàn quốc cũng như nước ngoài, tôi hy vọng những chia sẻ của tôi có thể giúp ích cho các bạn, giúp các bạn có được cái nhìn tổng quan hơn về sự cần thiết của Năng Lượng Mặt Trời. Nếu có gì còn thắc mắc các bạn vui lòng liên hệ qua số hotline hoặc comment trực tiếp vào bài viết để tôi có thể giải đáp cho các bạn ạ!