Các nhà khoa học ở Singapore đã phát triển các tế bào quang điện siêu mỏng, một ngày nào đó có thể biến cửa sổ ô tô, kính nhà chọc trời và thậm chí cả kính thông minh thành các bề mặt tạo ra năng lượng.
Các nhà nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu Năng lượng thuộc Đại học Công nghệ Nanyang (NTU) đã tạo ra các tế bào quang điện perovskite bán trong suốt có kích thước mỏng hơn khoảng 10.000 lần so với sợi tóc người - gần như vô hình mà vẫn tạo ra điện năng.
Mặc dù kích thước nhỏ bé, các thiết bị này lại mang đến hiệu suất cao nhất từng được ghi nhận đối với công nghệ quang điện perovskite siêu mỏng, IE thông tin ngày 14/5.
Phó Giáo sư Annalisa Bruno của NTU đang quan sát cấu trúc siêu mỏng của pin mặt trời perovskite. Ảnh: NTU Singapore
Những phát hiện này nhấn mạnh xu hướng ngày càng tăng trong việc biến các bề mặt thông thường hàng ngày thành nguồn năng lượng sạch.
Các nhà nghiên cứu Singapore cho biết công nghệ này cuối cùng có thể giúp các tòa nhà, phương tiện giao thông và thiết bị điện tử đeo được tạo ra điện mà không cần thay đổi thiết kế lớn.
Độ mỏng không tưởng và khả năng "tàng hình"
Điểm đột phá nhất của nghiên cứu này là việc độ dày của lớp hấp thụ năng lượng perovskite đã được kéo giảm từ mức tiêu chuẩn 700 nanomet (nm) xuống chỉ còn 10 nanomet.
Để dễ hình dung, một sợi tóc người thông thường có độ dày khoảng 100.000 nm – nghĩa là màng pin mặt trời này mỏng hơn sợi tóc tới 10.000 lần và mỏng hơn khoảng 50 lần so với các pin perovskite thông thường.
Để chế tạo các tế bào pin này, nhóm nghiên cứu đã sử dụng phương pháp bay hơi nhiệt, một quy trình công nghiệp làm nóng vật liệu bên trong buồng chân không cho đến khi chúng bay hơi và lắng đọng thành các màng mỏng.
Phương pháp này tránh được việc sử dụng các dung môi độc hại thường được dùng trong sản xuất pin mặt trời, điều này có thể đơn giản hóa việc sản xuất quy mô lớn trong tương lai.
Tương lai của các đô thị "Net-Zero"
Nhóm nghiên cứu của NTU đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho công nghệ này thông qua NTUitive và đang hợp tác với các đối tác trong ngành để hoàn thiện quy trình sản xuất.
Các nhà nghiên cứu hiện đang lên kế hoạch cải thiện độ bền và mở rộng công nghệ này sang các bề mặt lớn hơn trước khi đưa sản phẩm ra thị trường. Họ tin rằng công nghệ này cuối cùng có thể giúp biến cửa sổ, xe cộ và thiết bị điện tử tiêu dùng thành các nguồn năng lượng tái tạo yên tĩnh.
Nghiên cứu này được công bố trên tạp chí ACS Energy Letters.
Trang Ly
