Công nghệ mới từ Viện Khoa học và Công nghệ Quốc gia Ulsan (Hàn Quốc) giải quyết một vấn đề năng lượng cơ bản: Làm thế nào để thu năng lượng mặt trời mà không cản trở ánh sáng.
Công nghệ đột phá biến tòa nhà thành nguồn năng lượng.
Pin mặt trời này cho phép gần một nửa ánh sáng khả kiến đi qua trong khi vẫn tạo ra điện với hiệu suất trên 10%, một bước tiến lớn đối với công nghệ pin mặt trời trong suốt.
Các nhà nghiên cứu đã phát triển vật liệu chỉ hấp thụ các tia hồng ngoại vô hình, cho phép ánh sáng khả kiến đi qua. Vật liệu này hoạt động tương tự như kính râm, chặn các tia có hại nhưng vẫn đảm bảo người đeo nhìn rõ.
Nhóm nghiên cứu đạt được thành tựu này nhờ tạo ra phân tử 4FY, có đặc tính vừa cân bằng vừa bất đối xứng.
"Dù sự bất đối xứng có thể tăng hiệu suất, nó thường làm giảm tuổi thọ thiết bị và phức tạp hóa quá trình tổng hợp. Thiết kế phân tử của chúng tôi đưa vào sự bất đối xứng cục bộ trong một cấu trúc tổng thể đối xứng, tận dụng lợi thế của cả hai", chuyên gia Sangjin Yang, tác giả chính của nghiên cứu, giải thích.
Khi thử nghiệm ngoài trời, các pin này hoạt động liên tục trong 134 giờ, bền gấp khoảng 17 lần so với các pin mặt trời trong suốt trước đây.
"Chúng tôi đã giới thiệu một cách tiếp cận mới để tạo ra điện từ ánh sáng vô hình. Công nghệ này có tiềm năng ứng dụng trong màng bảo vệ điện thoại thông minh, cửa sổ tòa nhà và màn hình trong suốt - biến các bề mặt hàng ngày thành những nhà máy điện vô hình", Giáo sư Changduk Yang, người dẫn đầu nghiên cứu, cho biết.
Công nghệ này có thể thay đổi cách bạn cung cấp năng lượng cho thiết bị và ngôi nhà của mình. Hãy tưởng tượng màn hình điện thoại tạo ra điện trong khi bạn sử dụng, hoặc cửa sổ góp phần vận hành các thiết bị gia dụng. Công nghệ này có thể giảm chi phí năng lượng đồng thời giảm sự phụ thuộc vào lưới điện.
Bằng cách khai thác năng lượng từ những bề mặt trước đây chỉ có một chức năng, các pin mặt trời trong suốt này bổ sung thêm nguồn năng lượng sạch. Điều này giúp giảm ô nhiễm từ các nhà máy điện than và khí đốt, mang lại không khí sạch hơn và sức khỏe tốt hơn cho cộng đồng.
Phương pháp của nhóm nghiên cứu giải quyết đồng thời hai vấn đề tưởng chừng không thể: tạo ra pin mặt trời đủ trong suốt cho sử dụng hàng ngày và đủ mạnh để tạo ra lượng điện hữu ích.
Mặc dù vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu, công nghệ này có thể xuất hiện trên thị trường trong vòng năm năm tới, có khả năng được áp dụng đầu tiên trong các thiết bị điện tử trước khi mở rộng sang vật liệu xây dựng.
Lắp đặt pin mặt trời là cách tiết kiệm chi phí tối ưu, có thể giảm hóa đơn năng lượng xuống còn 0 đồng. Dịch vụ miễn phí của EnergySage giúp dễ dàng so sánh báo giá từ các nhà lắp đặt đã được kiểm định, tiết kiệm đến 10.000 USD cho một hệ thống pin mặt trời. Hơn nữa, sử dụng năng lượng mặt trời còn giúp giảm chi phí vận hành các thiết bị khác như máy bơm nhiệt.
Đức Bình