Bước đột phá này từ dự án CitySolar, là một bước tiến lớn cho lĩnh vực năng lượng tái tạo, biến các tòa nhà chọc trời và văn phòng thành nhà máy điện, bằng cách biến các ô cửa sổ của chúng thành các tấm pin năng lượng mặt trời.
Trọng tâm của sự đổi mới là kết hợp các tấm pin năng lượng mặt trời hữu cơ với perovskite, một loại "vật liệu kỳ diệu". Bằng cách này, các nhà khoa học đã có thể đạt được hiệu suất 12,3% – gần bằng hiệu suất của các tấm pin năng lượng mặt trời thương mại.
"Các tấm pin năng lượng mặt trời trong suốt có thể là bước tiến lớn tiếp theo trong việc xây dựng các giải pháp năng lượng tích hợp", Giáo sư Morten Madsen từ Đại học Nam Đan Mạch, một trong những nhà nghiên cứu chính đứng sau bước đột phá này, cho biết.
"Các mặt tiền bằng kính lớn được tìm thấy trong các tòa nhà văn phòng hiện đại giờ đây có thể được sử dụng để sản xuất điện năng mà không cần thêm không gian hoặc thay đổi cấu trúc đặc biệt… Đây là một cơ hội thị trường lớn", Giáo sư Madsen nói.
Tấm pin năng lượng mặt trời trong suốt hấp thụ ánh sáng (photon) và chuyển đổi thành điện (electron), tương tự như tấm quang năng truyền thống. Ảnh: Green Lancer
Dự án CitySolar là dự án đầu tiên vượt qua được thách thức chính với các tấm pin năng lượng mặt trời trong suốt, đó là cân bằng giữa hiệu quả và độ trong suốt của tấm quang năng.
"Tế bào quang điện song song (kết hợp giữa perovskite với một lớp hữu cơ) chủ yếu thu năng lượng từ các phần hồng ngoại và cực tím của tia mặt trời, nhưng không phải từ ánh sáng khả kiến. Điều này cho phép chúng tôi thiết lập các tiêu chuẩn hiệu quả mới cho cửa sổ năng lượng mặt trời bán trong suốt", ông cho biết.
Theo Giáo sư Madsen, 2 loại vật liệu này cũng có giá cả phải chăng, khiến nó trở thành công nghệ phù hợp để triển khai trên quy mô thương mại. Dự án hiện đang ở Mức độ sẵn sàng công nghệ (TRL) từ 5-6, nghĩa là đang ở giữa giai đoạn chứng minh khái niệm và giai đoạn nguyên mẫu.
Dự án đã nhận được gần 4 triệu Euro tiền tài trợ từ Liên minh châu Âu (EU) với hy vọng rằng nó sẽ giúp "cựu lục địa" đạt được mục tiêu khử carbon hoàn toàn trong lĩnh vực xây dựng, chiếm khoảng 40% mức tiêu thụ năng lượng của châu lục.
Nhóm nghiên cứu đằng sau khám phá này hiện đang thảo luận với các đối tác trong ngành để mở rộng quy mô sản xuất các tấm pin năng lượng mặt trời trong suốt và cung cấp chúng cho các dự án xây dựng trong tương lai.
"Vẫn còn nhiều cải tiến cần thực hiện trong nghiên cứu, nhưng quan trọng là chúng tôi biết những thách thức nằm ở đâu và có chiến lược rõ ràng để vượt qua chúng", Giáo sư Madsen cho biết. "Chúng tôi có thể mở rộng quy mô hiện có, nhưng chúng tôi cần đối tác kinh doanh".
Minh Đức (Theo Independent, Euronews)
