Loại pin mặt trời siêu mỏng mới dẻo đến mức có thể cuốn quanh một chiếc bút chì
Thứ tư, 07/12/2016
Pin mặt trời mỏng và dẻo đang được coi là tương lai của ngành năng lượng. Mặc dù loại pin to và cứng nhiều khả năng vẫn sẽ tiếp tục là nguồn cung cho những hệ thống phát điện quy mô lớn, nhưng loại pin dẻo lại hơn ở chỗ, chúng có thể gắn được vào bất kỳ bề mặt nào, từ cột nhà cho tới quần áo, giúp mở ra cơ hội phát triển nhiều loại thiết bị cảm biến và thiết bị chạy bằng nguồn điện tự cấp.
Pin mặt trời mỏng và dẻo đang được coi là tương lai của ngành năng lượng. Mặc dù loại pin to và cứng nhiều khả năng vẫn sẽ tiếp tục là nguồn cung cho những hệ thống phát điện quy mô lớn, nhưng loại pin dẻo lại hơn ở chỗ, chúng có thể gắn được vào bất kỳ bề mặt nào, từ cột nhà cho tới quần áo, giúp mở ra cơ hội phát triển nhiều loại thiết bị cảm biến và thiết bị chạy bằng nguồn điện tự cấp.
Các nhà khoa học Hàn Quốc đã thúc đẩy công nghệ này đi xa hơn bằng cách tạo ra một loại pin mặt trời siêu mỏng, chúng dẻo tới mức có thể cuốn vòng quanh một cây bút chì thông thường mà hoàn toàn không bị gãy hỏng hoặc kéo căng.
Loại pin năng lượng mặt trời này chỉ dày 1 micromet, mỏng hơn nhiều so với một sợi tóc người, trong khi các loại pin mặt trời mỏng nhất hiện nay cũng phải dày đến 2 – 4 micromet. Chính nhờ có độ mỏng đáng kinh ngạc như vậy nên loại pin này mới có thể uốn được quanh những vật nhỏ.
Pin được làm từ chất liệu gallium arsenide bán dẫn, và sau đó được đóng trực tiếp vào một lớp nền kim loại dẻo mà không cần dùng tới chất kết dính (nếu sử dụng chất này sẽ làm tăng độ dày của pin). Tiếp theo, pin được gắn liền vào điện cực trên lớp nền đó bằng phương pháp hàn lạnh ở 170 độ C. Lớp nền kim loại cũng có vai trò phản xạ, giúp hắt ánh sáng trở lại vào pin mặt trời.
Trong quá trình thí nghiệm, họ nhận thấy rằng loại pin này đủ dẻo để cuốn quanh một vòng tròn có bán kính nhỏ đến 1,4 milimet, và nó có hiệu suất chuyển đổi năng lượng tương tự như những loại pin mỏng khác có độ dày lớn hơn. Nó cũng được cho trải qua một thí nghiệm mà trong đó phải chịu một lực kéo căng bằng 25% (từ việc bị bẻ cong) so với lực kéo mà một loại pin dày 3,5 micromet cũng phải trải qua.
"Loại pin mỏng hơn thì sẽ khó gãy hơn khi bị uốn, nhưng vẫn cho hiệu quả tương tự hoặc thậm chí tốt hơn một chút so với những loại pin dày”, ông Jongho Lee, kỹ sư Viện Khoa học và Công nghệ Gwangju Hàn Quốc, cho biết.
Loại pin mặt trời mới này có thể được gắn vào các thiết bị điện tử đeo trên người, kính thông minh, vải,… hoặc tích hợp vào những thiết bị công suất thấp hoạt động bằng nguồn điện tự cấp, ví dụ như những cảm biến môi trường đặt tại các khu vực xa xôi hẻo lánh, hoặc cảm biến lắp vào các cây cầu, tòa nhà để theo dõi tình hình của chúng.
Văn phòng CPSI
Theo Treehugger