Pin mặt trời trong suốt thiết lập kỷ lục thế giới mới về hiệu suất

Đột phá này, được thực hiện bởi một nhóm quốc tế từ dự án CitySolar, là một bước tiến lớn cho năng lượng tái tạo, cho phép toàn bộ các tòa nhà chọc trời trở thành trạm phát điện bằng cách biến các cửa sổ của chúng thành pin mặt trời.

Các nhà nghiên cứu vừa thiết lập kỷ lục thế giới mới về hiệu suất chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng bằng pin mặt trời trong suốt.

Bằng cách kết hợp pin mặt trời hữu cơ với vật liệu "perovskite" được mệnh danh là kỳ diệu, các nhà khoa học đã đạt được hiệu suất 12,3% - gần bằng với các pin mặt trời thương mại hiện nay.

"Pin mặt trời trong suốt có thể là bước tiến lớn tiếp theo trong các giải pháp năng lượng tích hợp vào công trình", Giáo sư Morten Madsen từ Đại học Nam Đan Mạch, một trong những nhà nghiên cứu chủ chốt đứng sau đột phá này, cho biết.

"Các mặt tiền kính lớn trên các tòa nhà văn phòng hiện đại giờ đây có thể được sử dụng để sản xuất năng lượng mà không cần thêm không gian hay thay đổi cấu trúc đặc biệt nào... Đây là một cơ hội thị trường khổng lồ", Giáo sư Madsen giải thích.

Dự án CitySolar là dự án đầu tiên vượt qua thách thức chính của pin mặt trời trong suốt, đó là cân bằng giữa hiệu suất và độ trong suốt.

Sự kết hợp giữa "perovskite" và một lớp hữu cơ cho phép pin thu hoạch điện từ ánh sáng cận hồng ngoại và cận tử ngoại, đồng thời để ánh sáng trong phổ nhìn thấy đi qua.

Theo Giáo sư Morten Madsen, cả hai vật liệu này cũng có chi phí rất phải chăng, khiến công nghệ này phù hợp để triển khai trên quy mô thương mại.

Hiện tại, dự án đang ở mức Độ Sẵn sàng Công nghệ (TRL) từ 5 đến 6, nghĩa là nó đang nằm giữa giai đoạn chứng minh khái niệm và giai đoạn nguyên mẫu.

Dự án đã nhận được gần 4 triệu euro tài trợ từ Liên minh châu Âu (EU), với hy vọng sẽ giúp châu Âu đạt được mục tiêu khử carbon hoàn toàn trong lĩnh vực xây dựng, vốn chiếm khoảng 40% mức tiêu thụ năng lượng của lục địa này.

Nhóm nghiên cứu đứng sau phát hiện này hiện đang thảo luận với các đối tác trong ngành để mở rộng quy mô sản xuất các tấm pin mặt trời trong suốt và đưa chúng vào các dự án xây dựng trong tương lai.

"Vẫn còn những cải tiến nghiên cứu cần thực hiện, nhưng quan trọng là chúng tôi đã biết các thách thức nằm ở đâu và có chiến lược rõ ràng để vượt qua chúng. Chúng tôi có thể mở rộng quy mô từ những gì đang có, nhưng cần các đối tác kinh doanh", Giáo sư Morten Madsen thêm vào.

Đức Bình