Nhóm nghiên cứu silicon và khái niệm mới về pin mặt trời (SyNC) tại Viện năng lượng mặt trời (IES) thuộc Đại học bách khoa Madrid (UPM) vừa đạt được bước đột phá trong công nghệ quang điện, bằng cách chế tạo nguyên mẫu pin mặt trời siêu mỏng, hai chiều (2D), hiệu suất cao.

Sử dụng kỹ thuật “hấp thụ nhiệt” tiên tiến, nhóm SyNC chế tạo ra loại pin bán trong suốt, linh hoạt, có khả năng hấp thụ lượng ánh sáng đáng kể. Mô phỏng cho thấy việc ứng dụng loại pin này lên mặt tiền các tòa nhà ở đô thị, có thể cung cấp tới 30% tổng nhu cầu năng lượng của tòa nhà.

Công trình nghiên cứu này dựa trên các vật liệu quang điện cực mỏng. Mặc dù có độ dày tối thiểu nhưng các vật liệu này thể hiện khả năng hấp thụ ánh sáng mặt trời đáng kể, khiến chúng trở thành giải pháp đầy hứa hẹn cho thế hệ công nghệ pin mặt trời tiếp theo.

Nhóm nghiên cứu sử dụng phương pháp “hấp thụ nhiệt” chuyên dụng để kết hợp các vật liệu 2D, một quy trình mà trong đó các mảnh vật liệu được thu thập, chọn lọc và lắng đọng bên trong một bong bóng trong suốt, để tạo ra các cấu trúc hiệu suất cao, tùy chỉnh theo yêu cầu nghiên cứu.

Để vượt ra khỏi giai đoạn nguyên mẫu trong phòng thí nghiệm, nhóm nghiên cứu đang phát triển các kỹ thuật để ứng dụng vật liệu 2D này lên các bề mặt lớn. Bằng cách sử dụng kỹ thuật phun và lắng đọng dựa trên dung dịch này, nhóm tin rằng có thể mở rộng quy mô sản xuất hiệu quả.

Việc chuyển sang xử lý ở pha lỏng này dự kiến ​​sẽ làm giảm chi phí sản xuất và cho phép công nghiệp hóa công nghệ, biến nó thành một lựa chọn khả thi cho thị trường đại chúng. Các ứng dụng thực tiễn của công nghệ này đặc biệt hứa hẹn đối với môi trường đô thị.

Trong một nghiên cứu mô phỏng tác động của việc phủ lớp pin quang điện bán trong suốt, lên một tòa nhà chọc trời ở Madrid, nhóm nghiên cứu ước tính, họ có thể tạo ra tới 30% điện năng cần thiết cho tòa nhà, trong khi vẫn duy trì đủ ánh sáng tự nhiên cho các văn phòng bên trong.

Nhóm nghiên cứu SyNC cho biết, sự kết hợp giữa trọng lượng nhẹ, tính linh hoạt và chi phí sản xuất thấp của loại pin này, khiến chúng trở thành một trong những lựa chọn đầy hứa hẹn cho các ứng dụng năng lượng mặt trời tích hợp trong tòa nhà.