Pin Mặt Trời mỏng hơn tờ giấy A4

Các nhà khoa học phát triển pin Mặt Trời gốc silicon chỉ dày 50 micromet mà vẫn có hiệu suất chuyển đổi năng lượng tốt.

Mô phỏng pin Mặt Trời mềm dẻo. Ảnh: laremenko/iStock

Nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi các chuyên gia tại Đại học Khoa học và Công nghệ Giang Tô (JUST) phát triển pin Mặt Trời gốc silicon mỏng hơn tờ giấy A4, Interesting Engineering hôm 13/2 đưa tin. Các nhà nghiên cứu từ Đại học Curtin, Australia, và công ty Trung Quốc LONGi Green Energy Technology cũng đóng góp cho nghiên cứu mới.

Pin Mặt Trời gốc silicon đang trở nên ngày càng phổ biến. Tuy nhiên, công nghệ này thường chỉ được sử dụng hạn chế ở những nơi như trang trại năng lượng Mặt Trời dưới mặt đất với các tấm phẳng và cứng. Những nơi khác, ví dụ ngoài vũ trụ, cần bề mặt cong và phải sử dụng công nghệ đắt tiền hơn để thay thế.

Pin Mặt Trời làm từ silicon tinh thể có cấu trúc dạng "bánh kẹp", trong đó đĩa bán dẫn hay lớp giữa đóng góp phần lớn độ dày của tấm pin. Trong nghiên cứu mới, nhóm chuyên gia tạo ra các tấm pin silicon chỉ dày 50 micromet, mỏng hơn tờ giấy A4. Dù không thể gấp như giấy, pin silicon có thể cuộn lại, rất hữu ích khi lắp đặt trên vệ tinh hoặc dùng cho những ứng dụng không gian khác.

Làm mỏng pin silicon còn có một lợi ích khác. Đó là giúp việc sản xuất tiêu tốn ít vật liệu hơn, nhờ đó giảm trọng lượng cũng như chi phí triển khai.

Tuy nhiên, pin Mặt Trời mỏng cũng có nhược điểm là giảm hiệu suất chuyển đổi năng lượng (PCE). Đây cũng là lý do chính khiến pin silicon mỏng vẫn chưa trở nên phổ biến. Trong những nỗ lực trước đây, các nhà khoa học từng tạo ra pin silicon dẻo với độ dày dưới 150 micromet có PCE tối đa 24,7%.

PCE của các tấm pin mỏng hơn sẽ cần được duy trì xung quanh mức này để pin hoạt động hiệu quả. Trong nghiên cứu mới, nhóm chuyên gia đã thành công nâng PCE lên trên 26% cho tất cả những tấm pin mà họ tạo ra với độ dày dao động 50 - 130 micromet.

Vì pin Mặt Trời silicon có thể uốn cong tùy ý nên nhóm nghiên cứu tin rằng chúng có thể dùng cho nhiều loại thiết bị như drone, khí cầu, thậm chí thiết bị thông minh đeo trên người. Hiện tại, họ đang tập trung phát triển những tấm pin Mặt Trời linh hoạt, có tính di động cao, có thể cuộn lại như cuộn phim.

Thu Thảo (Theo Interesting Engineering)