Đột phá với tấm pin năng lượng mặt trời siêu nhẹ

Các nhà nghiên cứu từ các viện nghiên cứu Thụy Sĩ và Áo đã trình làng một thiết kế đột phá với tấm pin năng lượng mặt trời vừa nhẹ lại bền chắc, phù hợp cho các bề mặt chịu tải thấp, mái của các tòa nhà và nhà kho cũ.

Để làm cho tấm pin quang điện silicon phù hợp hơn cho các ứng dụng như vậy, các nhà nghiên cứu từ hai quốc gia châu Âu này đã chế tạo các tấm pin mới không phủ kính.

Trọng lượng mục tiêu là dưới 6 kg/m2 và độ bền cơ học và môi trường là trọng tâm của quá trình thử nghiệm.

"Nghiên cứu này được thúc đẩy bởi nhu cầu cấp thiết về các module quang điện nhẹ, hấp dẫn về mặt thị giác và có cấu trúc chắc chắn phù hợp để tích hợp vào các tòa nhà – đặc biệt là để cải tạo các tòa nhà cũ và mái nhà nhẹ không thể hỗ trợ các module quang điện truyền thống có lớp phủ bằng kính", đồng tác giả của nghiên cứu, Umang Bhupatrai Desai, nói với PV Magazine.

Ảnh minh họa.

Thiết kế mới có phần đế làm bằng lõi tổ ong polypropylene được xếp kẹp giữa các lớp composite gia cố bằng sợi thủy tinh. Ông Desai lưu ý rằng cấu trúc này "đầy hứa hẹn" nhờ độ cứng cơ học và trọng lượng nhẹ.

Ngoài ra, để giảm trọng lượng của tấm pin năng lượng mặt trời thế hệ mới, các nhà nghiên cứu đã thay thế lớp phủ bằng kính bằng "các giải pháp thay thế" trong khi vẫn duy trì hiệu suất quang học.

Tuyệt vời hơn, một số tấm pin năng lượng mặt trời còn được tích hợp lá màu, "nhằm giải quyết cả nhu cầu về độ tin cậy cơ học và thẩm mỹ của thị trường", ông Desai giải thích.

Về tác động của các lá kim loại màu đến hiệu suất của tấm pin, các nhà nghiên cứu cho biết, hiệu suất của module không màu là 19,4%, giảm xuống còn 14,28% đối với màu xám đậm và 11,92% đối với màu be.

Các thử nghiệm tiếp theo và công việc liên quan đang được lên kế hoạch. "Chúng tôi hiện đang theo dõi các module được lắp đặt trên mặt tiền tòa nhà để tìm hiểu hiệu suất của chúng trong hoạt động ngoài trời thực tế trong khí hậu Trung Âu", đồng tác giả Antonin Faes cho biết.

Nhóm nghiên cứu bao gồm các thành viên từ Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ Lausanne (EPFL), Trung tâm Điện tử và Công nghệ vi mô Thụy Sĩ (CSEM), Viện nghiên cứu Hóa học và Công nghệ Áo (OFI), Trung tâm Năng lực Polymer Leoben GmbH (PCCL) và Đại học Montan tại Leoben.

Trước các tác giả ở Thụy Sĩ và Áo, công ty Green Akku – nhà cung cấp tấm pin năng lượng mặt trời của Đức để lắp đặt trên ban công – đã cho ra mắt các tấm pin năng lượng mặt trời siêu nhẹ với lớp phủ ETFE. Tùy thuộc vào kích thước, chúng có công suất 60-160 W và chỉ nặng 3,4 kg.

Minh Đức (Theo PV Magazine, PV Europe)