Năng lượng mặt trời đang thực sự ở trong giai đoạn cao trào khi đã vượt qua rào cản chi phí mà trước đây là do hạn chế về công nghệ để một số nơi trên thế giới, sự dư thừa năng lượng mặt trời đã khiến điện năng được cung cấp miễn phí.

Nhưng nếu chúng ta lại thực sự khám phá tiềm năng của năng lượng mặt trời thì chúng ta cần suy nghĩ vượt qua những tấm pin mặt trời lớn được lắp trên mái nhà để tìm kiếm các tế bào năng lượng mặt trời nhỏ hơn, nhẹ hơn và thậm chí có thể dán được trên cơ thể để sử dụng.

Đó là những suy nghĩ đằng sau những tế bào mặt trời siêu mỏng, dẻo được phát triển bởi các nhà nghiên cứu đến từ Hàn Quốc. Những tế bào pin mặt trời này có thể uống cong, có thể cuộn xung quanh một chiếc bút chì và một số vật dụng bé hơn. Ở trong hình ảnh trên là tế bào pin mặt trời được bọc quanh một tấm kính có độ dày 1 mm.

Kỹ sư Jongho Lee đến từ Viện khoa học và công nghệ Gwangju cho biết: “Tế bào điện quang của chúng tôi chỉ dày khoảng 1 micro mét.”

Điều này đã làm cho tế bào quang điện mỏng hơn rất, rất nhiều so với sợi tóc của con người khi có độ dày từ 10 đến 200 micro mét, tức mỏng hơn khoảng 100 lần so với độ dày sợi tóc của con người.

Với tế bào quang điện siêu mỏng sẽ cho phép đến một ngày nào đó, chúng ta có thể sử năng lượng mặt trời để cung cấp điện cho các dụng cụ thể thao như thiết bị theo dõi tập thẩm mỹ hay kính thông minh.

Điều này cũng cho phép sản xuất ra các tấm pin mặt trời rất linh hoạt và uốn cong được để thực sự thích nghi cho sử dụng những nơi rất cao hay mang được như vải hoặc quần áo.

Nhóm phát triển vật liệu này đã sử dụng vật liệu bán dẫn Gallium arsenide (GaAs - một loại vật liệu bán dẫn tương tự như silicon) để dập các tế bào quang điện lên bề mặt. Một lớp kim loại được lắp đặt ở dưới bề mặt quang điện để hoạt động như một vật liệu phản quang.

Trong một lần kiểm tra cho thấy độ uống cong của tế bào quang điện siêu mỏng là với bán kính 1,4 mili mét.

Cách tiếp cận này để làm tế bào quang điện siêu mỏng cũng tương tự như cách làm của các nhà khoa học đến từ Viện công nghệ Massachusetts (MIT) vào đầu năm nay khi đã có thể có thể để các tế bào quang điện lên trên bong bóng xà phòng mà không làm vỡ nó. Vấn đề duy nhất của những pin mặt trời này là quá nhẹ và ở ngưỡng của khả năng có thể sử dụng được.

Một thành viên của nhóm nghiên cứu đến từ MIT cho biết “Nếu bạn thở quá mạnh, bạn có thể làm nó bị thổi đi.”

Nhưng các nhà khoa học không chỉ hứng thú để làm những tấm pin mặt trời nhỏ hơn và mỏng hơn mà còn đang làm việc rất miệt mài để các tấm pin mặt trời có hiệu năng tốt hơn.

Năm ngoái, các nhà khoa học đến từ Đại học Stanford đã phát triển ra các pin mặt trời có thể hấp thụ năng lượng mặt trời tốt hơn nhiều so với các tấm pin truyền thống bằng cách sử dụng các sợ dây điện có kích thước na-nô để nó gần như vô hình ở trên các tế bào quang điện để không ngăn cản năng lượng đến từ Mặt Trời.

Và cách đây gần một tháng, các nhà khoa học đến từ Đại học New South Wales ở Úc đã thiết lập một kỷ lục thế giới mới về hiệu quả của pin mặt trời khi làm ra các tế bào quang điện có thể hấp thụ hơn một phần ba (34,5%) năng lượng mặt trời mà không cần bộ tập trung ánh sáng.

Công nghệ này đã vượt qua kỷ lục trước đó là 24% khi tách ánh sáng mặt trời thành bốn dải ánh sáng riêng biệt.

Nhà nghiên cứu Mark Keevers khi công bố kỷ lục đã cho biết rằng việc hiệu quả hơn trong hấp thụ năng lượng Mặt Trời là đặt biệt quan trọng để giảm giá thành trong sản xuất điện năng từ ánh sáng nhằm giúp giảm giá thành đầu tư và thu hồi vốn nhanh hơn.

Đây là những điều tuyệt vời khi chúng ta chứng kiến các tiến bộ trong lĩnh vực năng lượng Mặt Trời và các nhà khoa học tính toán rằng chỉ riêng các tấm pin mặt trời lắp trên các mái nhà cũng đủ để cung cấp một nửa nhu cầu năng lượng của Mỹ, và đây cũng chỉ đang là giai đoạn bắt đầu của quá trình chuyển đổi để không còn phụ thuộc vào năng lượng hóa thạch.

Nguồn: Báo Nhân dân, ngày 23/6/2016.