Pin mặt trời linh hoạt có thể hoạt động ngay cả trong thời tiết ẩm ướt

Các nhà khoa học Hàn Quốc tạo ra loại pin mặt trời linh hoạt, mềm dẻo, hoạt động tốt ngay cả trong điều kiện độ ẩm cao.

Pin mặt trời perovskite dẻo

Pin mặt trời sử dụng vật liệu perovskite đang nổi lên như một đối thủ mạnh mẽ của silicon truyền thống. Với các ưu điểm vượt trội như nhẹ, chi phí thấp và hấp thụ ánh sáng hiệu quả, perovskite mở ra khả năng sản xuất các tấm pin mềm dẻo, có thể cuộn lại hoặc tích hợp vào các thiết bị di động.

Tuy nhiên, một hạn chế lớn của vật liệu này là dễ bị hỏng khi tiếp xúc với độ ẩm, đòi hỏi quy trình sản xuất phức tạp và tốn kém.

Giải pháp mới từ các nhà khoa học Hàn Quốc

Một nhóm nghiên cứu tại Viện Khoa học Vật liệu Hàn Quốc (KIMS), đứng đầu là Tiến sĩ Dong-chan Lim và Tiến sĩ So-yeon Kim, đã tìm ra cách giải quyết vấn đề này. Họ đã phát triển một phương pháp bảo vệ pin mặt trời perovskite bằng cách sử dụng một loại perovskite đặc biệt – gọi là perovskite hai chiều (2D) – phủ lên cả hai mặt của pin.

Lớp perovskite 2D này hoạt động như một “lá chắn” chống ẩm, giúp pin ổn định và bền bỉ hơn.

Hiệu suất ấn tượng trong các thử nghiệm khắc nghiệt

Nhờ công nghệ mới này, các tấm pin mặt trời linh hoạt đã đạt được những kết quả đáng kinh ngạc trong các bài kiểm tra:

• Chống ẩm hiệu quả: Pin vẫn hoạt động tốt ngay cả trong môi trường có độ ẩm lên tới 50%. Điều này mở ra khả năng ứng dụng ở nhiều khu vực có khí hậu nhiệt đới ẩm, nơi mà các loại pin perovskite thông thường dễ bị hư hỏng.
• Bền bỉ vượt trội: Sau hơn 2.800 giờ hoạt động liên tục, pin vẫn giữ được hơn 85% công suất. Đây là một con số ấn tượng, chứng tỏ độ bền cao và tuổi thọ sử dụng lâu dài của sản phẩm.
• Khả năng uốn dẻo: Sau khi bị uốn cong 10.000 lần liên tiếp, pin vẫn duy trì 96% hiệu suất ban đầu. Đặc tính này làm cho chúng trở thành lựa chọn lý tưởng cho các thiết bị đeo trên người hoặc các ứng dụng cần tính linh hoạt cao.
• Chống chịu cơ học: Ngay cả khi bị kéo căng mạnh, pin vẫn giữ được 87% hiệu suất. Điều này cho thấy thiết kế mới không chỉ chống ẩm mà còn cực kỳ bền bỉ và linh hoạt, có thể chịu được các tác động cơ học trong quá trình sử dụng hàng ngày.

Ứng dụng tiềm năng

Công trình này không chỉ thành công trong phòng thí nghiệm mà còn có khả năng áp dụng vào sản xuất quy mô lớn. Điều này mở ra nhiều ứng dụng thú vị cho các thiết bị chạy bằng năng lượng mặt trời:

• Thiết bị điện tử di động và thiết bị đeo: Tấm pin có thể tích hợp vào quần áo, ba lô hoặc lều trại, biến chúng thành nguồn cung cấp năng lượng di động. Hãy tưởng tượng một chiếc ba lô có thể sạc điện thoại di động của bạn trong khi bạn đang đi bộ đường dài, hoặc một chiếc áo khoác có thể sạc pin cho đồng hồ thông minh của bạn.
• Phương tiện di chuyển: Công nghệ này có thể sử dụng trên các phương tiện như xe đạp điện, xe máy điện, thậm chí là ô tô, giúp mở rộng phạm vi hoạt động của chúng mà không cần trạm sạc.
• Thiết bị thông minh: Pin perovskite dẻo có thể cung cấp năng lượng cho các thiết bị đeo tay (smartwatch) và các cảm biến thông minh, giúp chúng hoạt động liên tục mà không cần thay pin thường xuyên.
• Điện năng lượng mặt trời cho các ứng dụng đặc biệt: Pin dẻo còn có thể ứng dụng trong các lĩnh vực như quân sự, hàng không vũ trụ hoặc các thiết bị cần sự linh hoạt cao.

Lợi ích to lớn của công nghệ mới

Công nghệ này hứa hẹn mang lại nhiều lợi ích to lớn:

• Giảm chi phí sản xuất: Phương pháp mới không cần đến môi trường khô tuyệt đối trong quá trình sản xuất, giúp giảm đáng kể chi phí và đơn giản hóa quy trình. Điều này sẽ làm cho pin perovskite trở nên rẻ hơn, dễ tiếp cận hơn với người tiêu dùng.
• Tăng tuổi thọ sản phẩm: Khả năng chống ẩm và độ bền cơ học cao giúp kéo dài tuổi thọ của pin, giảm chi phí bảo trì và thay thế.
• Mở rộng ứng dụng: Với đặc tính mềm dẻo và bền bỉ, công nghệ này mở ra nhiều ứng dụng mới mà pin silicon truyền thống khó có thể thực hiện được.

Công trình nghiên cứu này, được công bố trên tạp chí Chemical Engineering, hứa hẹn sẽ đưa năng lượng mặt trời trở nên phổ biến và giá cả phải chăng hơn, đặc biệt trong lĩnh vực điện tử di động.

CÔNG TY TNHH XÂY DỰNG VÀ DỊCH VỤ KỸ THUẬT KT

Hotline: 0915292355

Gmail: sales@ktsolar.vn

Website: www.ktsolar.vn

Facebook: KT Solar – Cung Cấp Giải Pháp Điện Mặt Trời

Văn phòng : Lô 17 1A-A8 KDC Vạn Tường, Liên Chiểu, Đà Nẵng