image Thứ Hai, 11/05/2026

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.


Kiến tạo mô hình hạ tầng năng lượng xanh dùng chung tại Việt Nam

Việc kiến tạo hệ sinh thái hạ tầng năng lượng xanh dùng chung đánh dấu bước ngoặt chiến lược nhằm hóa giải "nút thắt" về trạm sạc và đổi pin, tạo động lực thực tế để thúc đẩy lộ trình điện hóa giao thông tại Việt Nam…

15:56 07/05/2026
Ngành dược thế giới đang ứng dụng AI mạnh mẽ để tìm ra thuốc mới

Thay vì tiếp tục phụ thuộc vào phương pháp thử-sai truyền thống, các công ty dược đang chuyển hướng sang AI với kỳ vọng tận dụng sức mạnh tính toán để rút ngắn thời gian và tăng xác suất thành công...

14:06 06/05/2026
Intel hỗ trợ thiết bị sản xuất chip, phục vụ công tác đào tạo nhân lực bán dẫn cho Việt Nam

Chương trình mang đến cơ hội thực hành trực tiếp trên các trang thiết bị chuyên dụng, làm cầu nối giữa kiến thức học thuật và thực tiễn ngành, đặc biệt là trong khâu đóng gói và kiểm thử chip.

15:46 05/05/2026
Bước tiến mới trong công nghệ truyền dẫn âm thanh cho ô tô thế hệ mới

Sự ra đời của công nghệ truyền dẫn âm thanh thế hệ 2.0 với khả năng tích hợp Ethernet liền mạch đang trở thành mắt xích quan trọng giúp các hãng xe tối ưu hóa hạ tầng kết nối và đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về giải trí đa phương tiện trên ô tô…

15:46 05/05/2026
Japan Airlines bắt đầu thử nghiệm robot hình người tại sân bay

Trước tình trạng thiếu hụt lao động ngày càng trầm trọng, Japan Airlines đã bắt đầu thử nghiệm robot hình người tại sân bay Haneda (Tokyo) nhằm hỗ trợ các công việc mặt đất như bốc xếp hành lý và vệ sinh khoang máy bay…

08:43 05/05/2026
Meta đặt cược vào năng lượng truyền từ không gian để nuôi tham vọng AI

Meta đang theo đuổi một hướng đi đầy tham vọng: khai thác năng lượng mặt trời ngoài không gian để cung cấp điện cho các trung tâm dữ liệu trí tuệ nhân tạo...

14:39 28/04/2026
Giới thiệu máy chủ AI “made in Vietnam” tại Diễn đàn Kinh tế Việt Nam - Hàn Quốc

Máy chủ AI “made in Vietnam” là sự khẳng định cho bước chuyển từ ứng dụng công nghệ sang sản xuất công nghệ, từ tham gia thị trường sang tham gia chuỗi cung ứng...

10:22 24/04/2026
Amazon Leo phá thế độc tôn của Internet vệ tinh Starlink tại Đông Nam Á

Sau nhiều năm gần như “một mình một ngựa”, thị trường internet vệ tinh Đông Nam Á đang bước vào giai đoạn cạnh tranh thực sự khi Amazon Leo xuất hiện…

19:47 22/04/2026
Trung Quốc công bố chiến lược toàn diện, đưa AI vào lớp học đến năm 2030

Bắc Kinh đặt mục tiêu tích hợp trí tuệ nhân tạo trên toàn hệ thống giáo dục, từ phổ thông đến học tập suốt đời, với trọng tâm cá nhân hóa học tập, hỗ trợ giáo viên và dự báo nhu cầu nhân lực trong tương lai...

13:29 20/04/2026
Trung Quốc vận hành cụm siêu máy tính AI4S lớn nhất với 60.000 chip

Trung Quốc vừa đưa vào hoạt động một cụm siêu máy tính chuyên phục vụ “AI cho khoa học” (AI4S) tại tỉnh Hà Nam, đánh dấu bước tiến quan trọng trong chiến lược kết hợp trí tuệ nhân tạo với nghiên cứu khoa học…

07:00 18/04/2026