image Thứ Hai, 20/07/2026

Tạo ra năng lượng sạch giá rẻ chỉ với lớp pin mỏng hơn tóc người 100 lần

Bảo Ngọc

12/08/2024

Chia sẻ

Nghiên cứu mới cho thấy lớp phủ mỏng hơn tóc người 100 lần có thể được in phun lên ba lô, điện thoại di động hoặc nóc xe hơi nhằm khai thác năng lượng mặt trời…

Nhà nghiên cứu thuộc Đại học Oxford đang kiểm tra mẫu vật mới được làm từ perovskite.
Nhà nghiên cứu thuộc Đại học Oxford đang kiểm tra mẫu vật mới được làm từ perovskite.

Nghiên cứu được coi là bước tiến mới góp phần làm giảm nhu cầu xây dựng các trang trại năng lượng mặt trời trên thế giới vốn chiếm khối lượng diện tích đất khổng lồ.

Theo CNN Business, nhóm nhà khoa học thuộc Khoa Vật lý, Đại học Oxford, vừa phát triển thành công mẫu vật liệu siêu mỏng, có khả năng hấp thụ ánh sáng mặt trời và dễ dàng bao phủ lên bề mặt hầu hết công trình hay vật thể - dự kiến tạo ra nguồn năng lượng gần gấp đôi so với tấm pin mặt trời thông thường.

Công nghệ ra đời vào thời điểm quan trọng, trong bối cảnh bùng nổ năng lượng mặt trời khi hiện tượng biến đổi khí hậu do con người gây ra khiến hành tinh nóng lên nhanh chóng, buộc tất cả các bên liên quan phải đẩy nhanh quá trình chuyển đổi sang năng lượng sạch.

“Lớp phủ” hoạt động như pin năng lượng mặt trời, làm từ vật liệu gọi là perovskite có hiệu quả hấp thụ ánh sáng cao hơn so với tấm pin silicon được sử dụng rộng rãi hiện nay. Nguyên nhân sâu xa là vì các lớp hấp thụ của perovskite có thể thu được phạm vi ánh sáng rộng hơn từ quang phổ mặt trời. Và tất nhiên, nhiều ánh sáng hơn đồng nghĩa là nhiều năng lượng hơn.

HIỆU QUẢ DỰ KIẾN GẦN GẤP ĐÔI SO VỚI PIN SILICON TRUYỀN THỐNG

Các nhà khoa học Oxford không phải nhóm duy nhất khai thác mẫu vật liệu này, nhưng lớp phủ được sản xuất tại đây có hiệu suất đáng kể, thu về khoảng 27% năng lượng từ ánh sáng mặt trời. Làm phép so sánh, pin mặt trời sử dụng silicon thường chuyển đổi được khoảng 22% ánh sáng thành điện năng.

Các nhà nghiên cứu tin rằng, theo thời gian, perovskite sẽ mang lại hiệu suất vượt mức 45%, dựa trên mức tăng năng suất mà nhóm đạt được chỉ trong 5 năm thử nghiệm, từ 6% lên 27%.

“Perovskite hứa hẹn mang tới nhiều năng lượng mặt trời hơn mà không cần đến tấm pin silicon cồng kềnh hay các trang trại năng lượng được xây dựng đặc biệt”, ông Junke Wang, một trong những nhà khoa học thực hiện nghiên cứu tại Oxford, cho biết. “Lớp phủ perovskite hoàn toàn có thể áp dụng cho đa dạng loại bề mặt rộng lớn nhằm tạo ra năng lượng mặt trời giá rẻ, chẳng hạn như trên nóc ô tô và tòa nhà, thậm chí cả mặt sau của điện thoại di động”.

“Tấm pin” mặt trời mỏng hơn tóc người 100 lần. 
“Tấm pin” mặt trời mỏng hơn tóc người 100 lần. 

Chỉ dày khoảng 1 micron, lớp phủ mỏng hơn 150 lần so với tấm silicon được sử dụng trong phần lớn pin năng lượng mặt trời ngày nay. Đặc biệt, về tính linh hoạt, perovskite có thể bao phủ hầu hết mọi bề mặt, bao gồm cả nhựa và giấy, bằng một số công cụ như máy in phun.

PHỤC VỤ NHU CẦU NĂNG LƯỢNG SẠCH BÙNG NỔ

Ghi nhận trên toàn cầu, nhu cầu lắp đặt tấm pin mặt trời đang tăng vọt, tăng 80% vào năm 2023 so với năm 2022, theo Wood Mackenzie, công ty chuyên về dữ liệu và phân tích quá trình chuyển đổi năng lượng sạch. Năng lượng mặt trời là nguồn điện tăng trưởng nhanh nhất vào năm 2023, giữ vững vị trí trong 19 năm liên tiếp, theo tổ chức nghiên cứu khí hậu Ember.

Động lực chính của sự bùng nổ là chi phí năng lượng mặt trời giảm, hiện đã trở nên rẻ hơn nếu so sánh với bất kỳ hình thức năng lượng sản xuất nào, bao gồm cả nhiên liệu hóa thạch. 

Tuy nhiên, đa số trang trại năng lượng mặt trời chiếm rất nhiều diện tích đất và thường là tâm điểm xung đột giữa ngành nông nghiệp với Chính phủ cũng như các công ty kinh doanh cơ sở năng lượng tái tạo.

Công nghệ mới của Đại học Oxford có thể giải quyết vấn đề, đồng thời giảm chi phí khai thác tối đa. Nhưng nhà khoa học Wang nhấn mạnh rằng nhóm không ủng hộ ý định ngừng hoạt động trang trại năng lượng mặt trời.

RÀO CẢN THƯƠNG MẠI HOÁ 

Ông Wang chia sẻ với CNN: “Chúng tôi không hề mong muốn loại bỏ các trang trại năng lượng mặt trời vì rõ ràng, thế giới cần nhiều diện tích nhất có thể để tạo ra đủ lượng năng lượng phục vụ sinh hoạt và sản xuất”.

Tuy nhiên, vấn đề của perovskite là tính ổn định, trở thành rào cản lớn nhất đối với kế hoạch thương mại hóa công nghệ này. Một số lớp phủ trong phòng thí nghiệm đã bị hòa tan hoặc phân hủy chỉ trong thời gian ngắn, kém bền hơn nhiều so với các tấm pin mặt trời truyền thống. Nhóm nhà khoa học đang nỗ lực cải thiện tuổi thọ của mẫu vật.

Mặt khác, ông Henry Snaith, nhà nghiên cứu chính của dự án, nhấn mạnh perovskite có tiềm năng thương mại lớn, có thể sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp như xây dựng và sản xuất ô tô.

Nhà nghiên cứu bày tỏ: “Những cải tiến mới nhất về năng lượng mặt trời của chúng tôi có thể trở thành nền tảng cho một ngành công nghiệp mới, sản xuất vật liệu nhằm tạo ra năng lượng sạch bền vững hơn, rẻ hơn bằng cách tận dụng hệ thống tòa nhà, phương tiện và đồ vật sẵn có”.

Ông Snaith đồng thời là người đứng đầu Oxford PV, tổ chức tách ra từ Khoa Vật lý Đại học Oxford, gần đây đã chính thức bắt đầu sản xuất pin mặt trời perovskite quy mô lớn tại nhà máy ở Đức.


Trung Quốc hoàn thành ca cấy ghép giao diện não-máy tính thương mại đầu tiên trên thế giới

Trung Quốc vừa ghi dấu một cột mốc mới trong lĩnh vực giao diện não - máy tính (Brain-Computer Interface - BCI) khi thực hiện thành công ca phẫu thuật thương mại đầu tiên trên thế giới sử dụng một thiết bị BCI xâm lấn đã được cơ quan quản lý cấp phép lưu hành…

22:11 19/07/2026
AI chuyển sang cuộc đua mới: Lớn nhất không còn là “tốt nhất”

Thay vì chỉ chạy đua xây dựng những mô hình ngày càng lớn và đắt đỏ, các doanh nghiệp hiện quan tâm nhiều hơn đến các mô hình thông minh và hiệu quả nhất…

16:39 16/07/2026
Startup Trung Quốc ra smartphone AI đầu tiên trên thế giới

Trong khi Apple và OpenAI vướng vào cuộc chiến pháp lý liên quan đến phần cứng AI, startup StepFun của Trung Quốc đã giới thiệu mẫu smartphone được xây dựng hoàn toàn xoay quanh các AI agent, thay vì chỉ bổ sung các tính năng AI lên nền tảng di động truyền thống…

16:39 16/07/2026
Mạng lưới khoa học quốc tế: "Hạ tầng mềm" cho đổi mới sáng tạo Việt Nam

Từ nghiên cứu vật liệu, nông nghiệp, y tế đến chuyển đổi xanh, ngày càng nhiều kết nối giữa các nhà khoa học quốc tế và các nhóm nghiên cứu trong nước đang được chuyển hóa thành những dự án hướng trực tiếp vào các bài toán phát triển của Việt Nam...

16:38 16/07/2026
Công nghệ máy bay mở ra mạng lưới hàng không mới

Những bước tiến về hiệu quả khai thác, tầm bay và khả năng tiết kiệm nhiên liệu của máy bay thế hệ mới đang làm thay đổi cách ngành hàng không phát triển mạng lưới kết nối trên toàn cầu...

15:20 10/07/2026
Trung Quốc phô diễn sức mạnh AI, hé lộ điện thoại AI Agent đầu tiên thế giới

Hội nghị Trí tuệ nhân tạo Thế giới (World Artificial Intelligence Conference - WAIC) 2026 sẽ trở thành sân khấu để Trung Quốc trình làng hàng loạt công nghệ AI thế hệ mới, từ hạ tầng tính toán quy mô lớn đến các thiết bị AI dành cho người dùng cuối…

11:49 09/07/2026
Thị trường robotaxi toàn cầu có thể đạt 1.000 tỷ USD vào năm 2040

Dự kiến ​​chi phí linh kiện cho mỗi chiếc xe taxi tự lái sản xuất tại Trung Quốc sẽ giảm xuống còn từ 35.000 đến 40.000 đô la Mỹ vào năm 2027…

16:33 07/07/2026
Đan Mạch và Việt Nam thúc đẩy y tế số, nâng cao chất lượng chăm sóc sức khỏe

Hợp tác giữa Đại sứ quán Đan Mạch và Bảo hiểm Xã hội Việt Nam bước vào giai đoạn hợp tác mới 2026–2028 với trọng tâm là phát triển y tế số, ứng dụng dữ liệu y tế và kinh tế y tế trong hoạch định chính sách…

16:33 07/07/2026
Doanh nghiệp Việt trước thách thức kép về an ninh mạng từ bên ngoài và trong nội bộ

Trong bối cảnh nền kinh tế số tại Việt Nam phát triển với tốc độ chóng mặt, khối lượng dữ liệu được tạo ra tăng lên vượt bậc, khiến dữ liệu trở thành tài sản giá trị nhưng cũng dễ bị thất thoát và lạm dụng hơn bao giờ hết.

16:33 07/07/2026
Trung Quốc vượt Mỹ trên bảng xếp hạng TOP500 siêu máy tính nhanh nhất thế giới

Sau ba năm đứng ngoài bảng xếp hạng TOP500, Trung Quốc đã trở lại đầy ấn tượng khi siêu máy tính LineShine vươn lên vị trí số một thế giới trong bảng xếp hạng tháng 6/2026...

16:29 06/07/2026