Các nhà khoa học từ khoa vật lý của Đại học Oxford đã phát triển một loại vật liệu siêu mỏng, hấp thụ ánh sáng và đủ linh hoạt để áp dụng trên bề mặt của hầu hết mọi tòa nhà hoặc vật thể với tiềm năng tạo ra lượng năng lượng gần gấp đôi so với các tấm pin mặt trời hiện tại.
Đây là một bước tiến có thể làm giảm nhu cầu về các trang trại năng lượng mặt trời trên khắp thế giới vốn chiếm diện tích đất rộng lớn.
Lớp phủ năng lượng mặt trời được làm từ vật liệu gọi là perovskite, có hiệu quả hấp thụ năng lượng mặt trời cao hơn so với các tấm pin silicon được sử dụng rộng rãi hiện nay.
Đó là vì các lớp hấp thụ ánh sáng của nó có thể thu được phạm vi ánh sáng rộng hơn từ quang phổ mặt trời so với các tấm pin thông thường và thu được nhiều ánh sáng hơn có nghĩa là tạo ra nhiều năng lượng hơn.
Các nhà khoa học Oxford không phải là những người duy nhất sản xuất loại lớp phủ này, nhưng lớp phủ của họ có hiệu suất đáng kể, thu được khoảng 27% năng lượng từ ánh sáng mặt trời. Các tấm pin mặt trời ngày nay sử dụng các ô silicon thường chuyển đổi 22% ánh sáng mặt trời thành điện năng.
Các nhà nghiên cứu tin rằng, theo thời gian, perovskite sẽ có thể mang lại hiệu suất vượt quá 45%.
“Điều này hứa hẹn thu được nhiều năng lượng mặt trời hơn mà không cần đến các tấm pin silicon hoặc các trang trại năng lượng mặt trời được xây dựng đặc biệt”, Junke Wang - một trong những nhà khoa học của Oxford cho biết.
“Chúng ta có thể hình dung lớp phủ perovskite được áp dụng cho các loại bề mặt rộng hơn để tạo ra năng lượng mặt trời giá rẻ, chẳng hạn như mái ô tô và tòa nhà và thậm chí cả mặt sau của điện thoại di động” – chuyên gia Wang cho biết.
Loại pin năng lượng mặt trời mới chỉ dày hơn một micron, lớp phủ mỏng hơn 150 lần so với lớp silicon được sử dụng trong các tấm pin mặt trời hiện nay. Và không giống như các tấm silicon hiện tại, perovskite có thể được áp dụng cho hầu hết mọi bề mặt, bao gồm cả nhựa và giấy, bằng các công cụ như máy in phun.
Năng lượng mặt trời là nguồn điện tăng trưởng nhanh nhất vào năm 2023 trong năm thứ 19 liên tiếp, theo Đánh giá Điện toàn cầu năm 2024 của tổ chức nghiên cứu khí hậu Ember.
Động lực chính của sự bùng nổ này là chi phí năng lượng mặt trời giảm, hiện đã trở nên rẻ hơn để sản xuất so với bất kỳ hình thức năng lượng nào khác, bao gồm cả nhiên liệu hóa thạch.
Các trang trại năng lượng mặt trời trên mặt đất chiếm rất nhiều đất và thường là tâm điểm xung đột giữa ngành nông nghiệp với chính phủ và các công ty đứng sau các cơ sở năng lượng tái tạo.
Các nhà nghiên cứu của Oxford cho biết, công nghệ của họ có thể đưa ra giải pháp cho vấn đề đó, đồng thời giảm chi phí năng lượng. Nhưng chuyên gia Wang lưu ý rằng, nhóm nghiên cứu không ủng hộ việc chấm dứt các trang trại năng lượng mặt trời.
Henry Snaith, nhà nghiên cứu chính của nhóm Oxford cho biết, nghiên cứu của họ có tiềm năng thương mại lớn và có thể được sử dụng trong các ngành công nghiệp như xây dựng và sản xuất ô tô.
Snaith cũng là người đứng đầu Oxford PV, một công ty tách ra từ Khoa Vật lý của Đại học Oxford, gần đây đã bắt đầu sản xuất tấm pin mặt trời perovskite quy mô lớn tại nhà máy ở Đức.