Công ty Ubiquitous Energy có trụ sở tại Thung lũng Silicon, Mỹ đang có kế hoạch sản xuất một loại pin Mặt Trời mới trong suốt, phủ lên màn hình điện thoại và cửa sổ trong tương lai. 

Pin Mặt Trời tương lai sẽ trong suốt như một tấm kính. Ảnh: NG

Pin Mặt Trời ngày càng phổ biến nhưng con người mới chỉ khai thác được một phần rất nhỏ của nguồn năng lượng khổng lồ này. Hiệu suất chuyển hóa từ quang năng thành điện năng cao nhất mới chỉ đạt 20%. Song song với việc nâng cao hiệu suất pin, các nhà khoa học cũng muốn mở rộng phạm vi lắp đặt và ứng dụng các tấm pin. Với pin Mặt Trời trong suốt, thay vì chỉ có thể lắp đặt trên mái nhà, có thể dùng để phủ trên cửa kính các tòa nhà cao tầng hay sử dụng cho các thiết bị điện tử như điện thoại di động.

Nguyên lý hoạt động của pin Mặt Trời trong suốt rất đơn giản. Ánh sáng Mặt Trời là tập hợp của vô số các bước xạ thuộc vùng không nhìn thấy (hồng ngoại, tử ngoại) và các bước xạ thuộc vùng nhìn thấy. Pin Mặt Trời trong suốt là loại pin chỉ chuyển hóa năng lượng của các bức xạ hồng ngoại và tử ngoại thành điện năng, cho ánh sáng nhìn thấy đi qua. Nói cách khác, nó “trong suốt” với mắt người.

Theo National Geographic, loại vật liệu sử dụng để chế tạo pin Mặt Trời trong suốt là vật liệu hữu cơ.

“Ưu điểm của việc sử dụng vật liệu hữu cơ là nguyên liệu luôn sẵn có và rất phong phú,” Nikos Kopidakis, một nhà nghiên cứu thuộc Phòng thí nghiệm năng lượng tái tạo Mỹ (NREL), cho biết.

Một ưu điểm nữa của pin vật liệu hữu cơ là dễ chế tạo hơn pin Mặt Trời truyền thống. Với công nghệ chế tạo pin Mặt Trời hiện tại, cần phải có buồng chân không cao và lò nung nhiệt độ cao, 300-400 độ C. Loại pin mới không cần buồng chân không và có thể chế tạo ở nhiệt độ thường. Với quá trình phủ phim tiêu chuẩn hiện nay, các kỹ sư của Ubiquitous có thể tạo ra các lớp quang điện hữu cơ có độ dày chỉ bằng 1/1000 độ dày sợi tóc.

Tuy nhiên, có một vấn đề với loại pin mới này là hiệu suất chưa cao như pin truyền thống. Vì vậy các nhà nghiên cứu của Ubiquitous sẽ chứng minh tính ứng dụng của pin Mặt Trời trong suốt ở quy mô nhỏ trước. Cơ sở sản xuất thử nghiệm của công ty đặt tại thành phố Redwood, California hiện đang hợp tác với những công ty khác để sản xuất các bản mẫu điện thoại thông minh, đồng hồ và thiết bị điện tử nhỏ, sử dụng công nghệ pin trong suốt của Ubiquitous. Nếu suôn sẻ, trong tương lai, cửa sổ và màn hình điện thoại di động sẽ được phủ một lớp pin mỏng vô hình.