Giải pháp kỹ thuật giúp pin mặt trời mỏng, rẻ và hiệu quả hơn

Bùi Hiển
06/10/2025 14:29
D

Các nhà khoa học cho biết đã áp dụng kỹ thuật sản xuất giúp pin mặt trời trở nên mỏng, hiệu suất cao hơn bằng cách thêm một lớp vàng có hoa văn phủ oxit nhôm.

Pin mặt trời với công nghệ tối ưu mới. Ảnh: INL
Pin mặt trời với công nghệ tối ưu mới. Ảnh: INL

Các nhà nghiên cứu từ Phòng thí nghiệm Công nghệ Nano Quốc tế Iberia (INL) đã phát triển một loại pin mặt trời siêu mỏng hoàn toàn mới. Nhóm nghiên cứu cho biết, bước đột phá này có thể mở ra cánh cửa cho các ứng dụng năng lượng mặt trời trong tương lai với đặc tính nhẹ và linh hoạt hơn.

Những tấm pin này đặc biệt triển vọng nhờ nhu cầu vật liệu thấp, linh hoạt, chi phí và thời gian sản xuất tương đối thấp. Tuy vậy, chúng có nhược điểm là lớp hấp thụ ánh sáng được làm quá mỏng khiến lượng ánh sáng mặt trời bị giữ lại và chuyển đổi thành điện năng sẽ bị ít đi, một phần năng lượng sẽ bị rò rỉ. Điều này khiến hiệu suất của pin giảm.

Để giải quyết vấn đề này, nhóm INL đã phối hợp với Đại học Uppsala, Thụy Điển, thiết kế một loại gương có cấu trúc nano đặt ở mặt sau của pin mặt trời bằng cách thêm một lớp vàng cực mỏng có hoa văn, phủ bên trên là lớp oxit nhôm.

Cấu trúc này hoạt động như một tấm gương bẫy ánh sáng, cho phép phản xạ ánh sáng trở lại vào pin để được hấp thụ tiếp lần thứ hai.

Pin mặt trời siêu mỏng thế hệ mới

Lớp phủ oxit nhôm cũng giúp giảm thất thoát điện năng ở bề mặt phía sau (hay được gọi là quá trình thụ động hóa bề mặt), giúp ngăn các electron tái hợp và lãng phí năng lượng.

Thông thường, việc tạo ra các cấu trúc nano như vậy rất tốn kém và phức tạp. Tuy nhiên, nhóm INL đã sử dụng kỹ thuật in nano, giống như đóng dấu trực tiếp hoa văn siêu nhỏ lên bề mặt, giúp quá trình nhanh hơn và phù hợp hơn với sản xuất quy mô công nghiệp.

Họ đã thử nghiệm phương pháp này trên các tấm pin mặt trời siêu mỏng ACIGS - một loại pin màng mỏng gồm các nguyên tố Ag, Cu, In, Ga, Se₂, vốn đã nổi tiếng với hiệu suất cao. Kết quả cho thấy hiệu suất tăng khoảng 1,5%, chủ yếu nhờ khả năng hấp thụ ánh sáng tốt hơn.

Nhóm nghiên cứu cũng phát hiện rằng các tấm pin hoạt động tốt nhất khi được sản xuất ở 842 độ F, nhiệt độ này ngăn các nguyên tử vàng khuếch tán - một vấn đề phổ biến có thể làm giảm hiệu suất. Ngoài ra, thiết kế này cũng có thể được áp dụng trên các vật liệu linh hoạt như màng nhựa.

Theo nhóm INL, thiết kế mới này giải quyết hai thách thức then chốt cùng lúc khi vừa quản lý ánh sáng tốt hơn, giúp giữ và bẫy được nhiều photon hơn và giúp giảm thất thoát năng lượng

Sự kết hợp này khiến các tấm pin mặt trời siêu mỏng có tính ứng dụng cao trong cuộc sống, ví dụ như các tấm pin dễ dàng được gắn trên xe ô tô, trên các tòa nhà hoặc trên điện thoại di động. Tóm lại, nhóm INL đã tìm ra cách rẻ hơn để in cấu trúc nano lên pin mặt trời siêu mỏng, giúp phản xạ ánh sáng trở lại bên trong và giảm thiểu thất thoát năng lượng.

Ứng dụng tiềm năng trong tương lai

Công nghệ này không chỉ tăng hiệu suất pin mặt trời mà còn mở đường cho các tấm pin linh hoạt, hiệu năng cao.

“Cấu trúc này cho phép chúng tôi quản lý lượng ánh sáng và giảm sự tái hợp electron trong các thiết bị siêu mỏng, đồng thời vẫn giữ cho quy trình sản xuất khả thi,” chia sẻ của André Violas, tác giả chính.

“Nghiên cứu này giúp chúng ta đến gần hơn với việc sản xuất các tấm pin mặt trời nhẹ và linh hoạt, đủ hiệu quả cho ứng dụng thực tế”, chia sẻ của nhà nghiên cứu Jennifer Teixeira. Bà bổ sung: “Công trình này là kết quả từ nỗ lực của chúng tôi trong việc kết hợp quản lý ánh sáng và thụ động hóa giao diện, khi có thể kết hợp cả hai, chúng tôi đang bắt đầu tạo ra những kiến trúc pin mặt trời hoàn toàn mới.”

Theo tạp chí Điện tử và Ứng dụng

Bình luận

Tối thiểu 10 chữ Tiếng việt có dấu Không chứa liên kết

Gửi bình luận

Tin cùng chuyên mục

Việt Nam lần đầu đăng cai Kỳ thi Olympic Thiên văn và Vật lý thiên văn quốc tế

Việt Nam lần đầu đăng cai Kỳ thi Olympic Thiên văn và Vật lý thiên văn quốc tế

Trung Quốc hé lộ hệ thống laser có thể trang bị cho J-36

Trung Quốc hé lộ hệ thống laser có thể trang bị cho J-36

7 vũ khí laser quân sự mạnh nhất hiện nay

7 vũ khí laser quân sự mạnh nhất hiện nay

7 bức ảnh ấn tượng từ kính viễn vọng vũ trụ

7 bức ảnh ấn tượng từ kính viễn vọng vũ trụ

Công nghệ thị giác giúp drone không cần GPS vẫn xác định chính xác mục tiêu

Công nghệ thị giác giúp drone không cần GPS vẫn xác định chính xác mục tiêu

Máy tính lượng tử kim cương đầu tiên vượt mốc 100 qubit ra mắt tại Đức

Máy tính lượng tử kim cương đầu tiên vượt mốc 100 qubit ra mắt tại Đức

Vân tay laser mở đường xác thực thiết bị số không cần mật khẩu

Vân tay laser mở đường xác thực thiết bị số không cần mật khẩu

Chip bán dẫn siêu nhỏ đo tín hiệu sinh học đầu tiên thế giới ra đời

Chip bán dẫn siêu nhỏ đo tín hiệu sinh học đầu tiên thế giới ra đời

Lần đầu nghe được âm thanh sóng plasma giữa sao Thổ và Enceladus

Lần đầu nghe được âm thanh sóng plasma giữa sao Thổ và Enceladus

Công nghệ vũ trụ Trung Quốc vượt Mỹ ở ba lĩnh vực chủ chốt

Công nghệ vũ trụ Trung Quốc vượt Mỹ ở ba lĩnh vực chủ chốt

Vỏ gối thông minh 'đánh thức' người khiếm thính khi có sự cố ban đêm

Vỏ gối thông minh 'đánh thức' người khiếm thính khi có sự cố ban đêm

Thủ tướng dự lễ khánh thành Trung tâm Vũ trụ Việt Nam và Diễn đàn vũ trụ Việt Nam - Nhật Bản

Thủ tướng dự lễ khánh thành Trung tâm Vũ trụ Việt Nam và Diễn đàn vũ trụ Việt Nam - Nhật Bản

Tin mới cập nhật

Bộ phát Wi-Fi nhà mạng cấp có khai thác được băng tần 6 GHz?

Bộ phát Wi-Fi nhà mạng cấp có khai thác được băng tần 6 GHz?

HONOR X6e gia nhập phân khúc 7 triệu đồng

HONOR X6e gia nhập phân khúc 7 triệu đồng

Học sinh sử dụng điện thoại, mạng xã hội: Chính phủ yêu cầu siết quản lý

Học sinh sử dụng điện thoại, mạng xã hội: Chính phủ yêu cầu siết quản lý

Miền Bắc rét đột ngột, miền Trung mưa lớn trong 3 ngày tới

Miền Bắc rét đột ngột, miền Trung mưa lớn trong 3 ngày tới

Mua sắm trực tuyến: Làm gì để trả hàng thuận tiện, đúng hạn?

Mua sắm trực tuyến: Làm gì để trả hàng thuận tiện, đúng hạn?

Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm dự Diễn đàn Công tư về hợp tác kinh tế và khoa học-công nghệ Việt Nam-Nhật Bản

Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm dự Diễn đàn Công tư về hợp tác kinh tế và khoa học-công nghệ Việt Nam-Nhật Bản

Chính phủ ban hành 34 nghị quyết công bố diện tích 3.321 đơn vị hành chính cấp xã

Chính phủ ban hành 34 nghị quyết công bố diện tích 3.321 đơn vị hành chính cấp xã

Xã Xuân Mai mở cơ hội đưa sản phẩm địa phương lên TikTok Shop

Xã Xuân Mai mở cơ hội đưa sản phẩm địa phương lên TikTok Shop

Thượng tôn Hiến pháp và pháp luật - động lực kiến tạo phát triển đất nước

Thượng tôn Hiến pháp và pháp luật - động lực kiến tạo phát triển đất nước

Làm chủ AI: Bài toán lớn nhất không nằm ở công nghệ, mà ở con người

Làm chủ AI: Bài toán lớn nhất không nằm ở công nghệ, mà ở con người

Harbinger huy động 240 triệu USD mở rộng sản xuất xe điện

Harbinger huy động 240 triệu USD mở rộng sản xuất xe điện

Đại học Thái Nguyên và Lào Cai kết nối hơn 20 trường đại học Trung Quốc trong tháng 11

Đại học Thái Nguyên và Lào Cai kết nối hơn 20 trường đại học Trung Quốc trong tháng 11

Tin đọc nhiều

Việt Nam lần đầu đăng cai Kỳ thi Olympic Thiên văn và Vật lý thiên văn quốc tế

Việt Nam lần đầu đăng cai Kỳ thi Olympic Thiên văn và Vật lý thiên văn quốc tế

Trung Quốc hé lộ hệ thống laser có thể trang bị cho J-36

Trung Quốc hé lộ hệ thống laser có thể trang bị cho J-36

7 vũ khí laser quân sự mạnh nhất hiện nay

7 vũ khí laser quân sự mạnh nhất hiện nay

7 bức ảnh ấn tượng từ kính viễn vọng vũ trụ

7 bức ảnh ấn tượng từ kính viễn vọng vũ trụ

Công nghệ thị giác giúp drone không cần GPS vẫn xác định chính xác mục tiêu

Công nghệ thị giác giúp drone không cần GPS vẫn xác định chính xác mục tiêu

Máy tính lượng tử kim cương đầu tiên vượt mốc 100 qubit ra mắt tại Đức

Máy tính lượng tử kim cương đầu tiên vượt mốc 100 qubit ra mắt tại Đức

Vân tay laser mở đường xác thực thiết bị số không cần mật khẩu

Vân tay laser mở đường xác thực thiết bị số không cần mật khẩu

Chip bán dẫn siêu nhỏ đo tín hiệu sinh học đầu tiên thế giới ra đời

Chip bán dẫn siêu nhỏ đo tín hiệu sinh học đầu tiên thế giới ra đời

Lần đầu nghe được âm thanh sóng plasma giữa sao Thổ và Enceladus

Lần đầu nghe được âm thanh sóng plasma giữa sao Thổ và Enceladus

Công nghệ vũ trụ Trung Quốc vượt Mỹ ở ba lĩnh vực chủ chốt

Công nghệ vũ trụ Trung Quốc vượt Mỹ ở ba lĩnh vực chủ chốt

Video xem nhiều

Ford F-150 Lightning 2022 ra mắt: Bán tải chạy điện giá khởi điểm chưa đến 40 nghìn USD

Ford F-150 Lightning 2022 ra mắt: Bán tải chạy điện giá khởi điểm chưa đến 40 nghìn USD

Isuzu Mu-X 2021 hoàn toàn mới: Thiết kế hiện đại và đầy công nghệ

Isuzu Mu-X 2021 hoàn toàn mới: Thiết kế hiện đại và đầy công nghệ

Honda MSX 125 Grom 2021 mẫu xe côn tay phiên bản đường đua

Honda MSX 125 Grom 2021 mẫu xe côn tay phiên bản đường đua

Geneva Motor Show 2020: Bentley hé lộ siêu xe Bacalar triệu đô

Geneva Motor Show 2020: Bentley hé lộ siêu xe Bacalar triệu đô

Lộ diện siêu xe hypercar Czinger 21C tăng tốc 0-100km/h chưa tới 2 giây

Lộ diện siêu xe hypercar Czinger 21C tăng tốc 0-100km/h chưa tới 2 giây

Xe máy điện VinFast được CNN chọn là 1 trong 5 biểu tượng mới của Hà Nội

Xe máy điện VinFast được CNN chọn là 1 trong 5 biểu tượng mới của Hà Nội

Một ngày trải nghiệm giấc mơ trở thành tay đua F1 chuyên nghiệp ở Nhật Bản

Một ngày trải nghiệm giấc mơ trở thành tay đua F1 chuyên nghiệp ở Nhật Bản

Bắc Sơn mây hát

Bắc Sơn mây hát

Làm thế nào để nâng cao tương tác giữa loa và phòng nghe hiệu quả

Làm thế nào để nâng cao tương tác giữa loa và phòng nghe hiệu quả

Trực tiếp: Apple ra mắt Iphone 11 tại Cupertino, California, Mỹ

Trực tiếp: Apple ra mắt Iphone 11 tại Cupertino, California, Mỹ

Sếp nhà bán lẻ làm lộ ngày bán iPhone 11

Sếp nhà bán lẻ làm lộ ngày bán iPhone 11

5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?

5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?

Bàn về tầm nhìn và các trụ cột của công nghệ thông tin di động 6G
04/03/2022
Chip xử lý A15 Bionic của Apple có gì mới
15/09/2021
Sex Education mùa 3 được Netflix công chiếu vào 17/9
14/09/2021
iPhone 13 không thay đổi nhiều về ngoại hình, camera được nâng cấp mạnh
13/09/2021
Cách xem trực tiếp sự kiện ra mắt iPhone 13 và Apple Watch 7
10/09/2021
VNEID của Bộ Công an khác các ứng dụng đang được vận hành?
10/09/2021
'Cái tôi' thời 4.0 và tính hai mặt của mạng xã hội
04/09/2021
'Muôn màu' cảm xúc của trẻ trong ngày khai giảng online
24/08/2021
Chủ tịch Chu Ngọc Anh giải toả 'ách tắc' về Giấy đi đường cho người dân Thủ đô
10/08/2021
Hàng loạt Macbook M1 tự dưng vỡ màn hình, Apple có đồng ý bảo hành?
02/08/2021
6 bộ phim hay nhất để xem trên VieON
29/01/2021
Bắc Ninh: Không ký kết triển khai dự án Owifi 5G với CSE Singapore
27/06/2020
Bị World Bank cấm dự thầu 7 năm, công ty Sao Bắc Đẩu thừa nhận sai sót
27/06/2020
Wefinex - Mô hình hoạt động đa cấp "đội lốt" đầu tài chính trên mạng internet
10/06/2020
Khai trừ MISA khỏi Câu lạc bộ Chữ ký số và Giao dịch điện tử Việt Nam
27/05/2020
Chuyển đổi số - Nên hiểu như thế nào cho đúng
25/05/2020
Chống thất thu thuế là thách thức lớn đối với nền kinh tế số
29/04/2020
Cách chuyển tập tin sang máy tính mới
10/11/2019
VNPT, MobiFone, VTC sẽ hoàn thành cổ phần hóa trước năm 2021
20/08/2019
5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?
26/07/2019
Nhận diện hành vi lừa đảo trên không gian mạng
25/07/2019
Truyền hình OTT - Hướng đi mới của các “nhà Đài”
24/07/2019