Pin mặt trời trong suốt có thể tạo ra điện năng từ các cửa sổ với tiềm năng cực lớn

Đã bao giờ bạn từng nghĩ sẽ tuyệt vời ra sao khi tất cả các cửa sổ nhà bạn có thể tạo ra điện mặt trời? Điều không tưởng này có thể sớm thành hiện thực nhờ công nghệ pin mặt trời trong suốt.

công nghệ pin mặt trời trong suốt
Pin mặt trời trong suốt được kỳ vọng sẽ góp phần lớn thay thế gần 100% năng lượng hóa thạch của nước Mỹ (ảnh: RIchard Lunt/ĐH Michigan)

Các tấm pin mặt trời trong suốt sẽ khai thác nguồn năng lượng mặt trời vô tận từ cửa sổ nhà, cửa sổ ô tô, thậm chí là cả điện thoại di động hay bất cứ thứ gì có bề mặt trong suốt.

Công nghệ tế bào quang điện trong suốt này đã được đề cập đến vài năm trước khi nó còn ở mức độ rất sơ khai. Nhưng gần đây các nhà khoa học ở Đại học bang Michigan đã mô tả chi tiết công nghệ này trong một bài báo đăng trên tạp chí Năng lượng Tự nhiên (Nature Energy). Họ tuyên bố các tấm pin mặt trời trong suốt có thể “đáp ứng gần đủ nhu cầu điện năng của Hoa Kỳ” chỉ trong một vài năm nữa, giúp giảm sự lệ thuộc vào các năng lượng hóa thạch.

Khi nào các tấm pin mặt trời trong suốt sẽ trở nên phổ biến?

Theo Phó giáo sư Kỹ thuật hóa học và Khoa học vật liệu của Đại học bang Michigan, Richard Lunt trong một phỏng vấn của Newsweek, “Chúng ta sẽ nhìn thấy các sản phẩm thương mại trở nên phổ biến trong vòng vài năm tới… Chúng ta mới bắt đầu thành công trong việc kiểm soát hiệu năng của pin, tới mức có thể mở rộng quy mô của sản phẩm.”

”Các tế bào quang điện trong suốt báo hiệu làn sóng các ứng dụng điện mặt trời mới trong tương lai”, ông Lunt nói thêm. “Chúng tôi đã phân tích tiềm năng của nó và chỉ ra rằng, bằng cách chỉ khai thác ánh sáng không nhìn thấy, các thiết bị này có thể tạo ra năng lượng điện tương đương với các tấm pin mặt trời trên nóc nhà, trong khi vẫn cung cấp các chức năng bổ sung để tăng cường hiệu suất ngôi nhà, ô tô và các thiết bị di động.”

>> Mái nhà năng lượng mặt trời: Forward Labs hứa hẹn năng suất cao, giá rẻ hơn Tesla

Công nghệ này hoạt động như thế nào?

Hệ thống tế bào quang điện trong suốt bao gồm bộ tập trung ánh sáng mặt trời – khai thác ánh sáng để biến thành điện năng. Thiết bị này được lắp phía trên các tấm kính mà không cản sáng. Mép của tế bào chứa các dải pin quang điện nhỏ, hệt như một phiên bản thu nhỏ của pin mặt trời thông thường. Các tấm pin này phản ứng với ánh sáng hồng ngoại không nhìn thấy được bằng mắt thường và tạo ra điện năng.

Hệ thống này thu nhận bước sóng ánh sáng cực tím và cận hồng ngoại rồi dẫn chúng đến phía mép của tấm kính. Tại đây, các dải tế bào quang điện sẽ biển đổi ánh sáng thành điện năng hữu ích.   

Video: tế bào quang điện trong suốt đang cấp điện cho một cánh quạt

Khả năng ứng dụng rộng rãi và nhanh chóng

Các tấm pin mặt trời trong suốt siêu mỏng có thể được bổ sung vào các tòa nhà chọc trời và các điện thoại di động, điều ngày có nghĩa là các cửa sổ và các màn hình có thể ngay lập tức tạo ra điện mà không cần phải thay thế chúng trong quá trình nâng cấp. Hãy hình dung rằng tất cả các tòa nhà trong các thành phố lớn trên toàn thế giới được chuyển đổi thành các trung tâm điện mặt trời khổng lồ.

Nhưng hiệu suất của tế bào quang điện trong suốt cần được cải thiện. So sánh với các tấm pin mặt trời thông thường có hiệu suất khoảng 15%, các tấm pin trong suốt này mới chỉ đạt hiệu suất 5%. Phó giáo sư Lunt tin rằng nhóm của ông mới chỉ đi được 1/3 quãng đường trong việc nghiên cứu công nghệ đầy tiềm năng này, và công việc vẫn còn đang tiếp tục. Tuy không có khả năng thay thế hoàn toàn các tấm pin mặt trời hiện nay, nhưng các tấm pin mặt trời trong suốt sẽ được sử dụng song song cùng với các tấm pin hiện có nhằm tăng lượng điện mặt trời được tạo ra.

công nghệ pin mặt trời trong suốt
Richard Lunt – Phó giáo sư Kỹ thuật hóa học và Khoa học vật liệu, Đại học bang Michigan đang cầm một tấm tế bào quang điện trong suốt (ảnh: Kurt Stepnitz/Michigan State University)

Quá lý tưởng?

Phải thừa nhận rằng việc sản xuất ban đầu các tế bào quang điện trong suốt sẽ yêu cầu rất nhiều điện năng, và có thể không phải từ năng lượng sạch, nhưng cuối cùng năng lượng hóa thạch sẽ được thay thế. Cửa sổ của các nhà máy có thể biến thành các tế bào quang điện, nhờ vậy điện năng chúng tạo ra sẽ cung cấp cho quá trình sản xuất một cách hiệu quả.

Hãy hình dung rằng bạn không bao giờ còn phải cắm điện để sạc chiếc điện thoại thông minh của mình vì chúng có thể tự cấp năng lượng bất kỳ lúc nào. Điều này hiện nay chưa xảy ra, nhưng nó hoàn toàn là khả thi.

Cuối cùng, công nghệ này mở ra con đường đầy hứa hẹn đến viễn cảnh điện mặt trời được ứng dụng một cách rộng rãi và rẻ tiền trên các bề mặt lớn nhỏ, điều mà trước đây chúng ta chưa thể tiếp cận được,” ông Lunt bổ sung.

Video mô tả tế bào điện mặt trời trong suốt hoạt động:

Theo Collective-evolution
Thiện Tâm

Xem thêm: