Pin mặt trời dát mỏng biến mọi bề mặt thành nguồn điện

Một nhóm kỹ sư Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) của Mỹ phát triển tế bào năng lượng mặt trời bằng vải siêu nhẹ có thể nhanh chóng và dễ dàng biến bất kỳ bề mặt nào thành nguồn năng lượng.

Những tế bào năng lượng mặt trời dẻo dai, bền và mỏng hơn nhiều so với sợi tóc người, được dán vào một loại vải bền, nhẹ, giúp chúng dễ dàng lắp đặt trên một bề mặt cố định. Chúng có thể cung cấp năng lượng khi đang di chuyển dưới dạng vải năng lượng có thể đeo được hoặc được vận chuyển và triển khai nhanh chóng ở những địa điểm xa xôi để hỗ trợ trong trường hợp khẩn cấp. Chúng có trọng lượng bằng 1/100 so với tấm pin mặt trời thông thường, tạo ra năng lượng trên mỗi kg cao gấp 18 lần và được làm từ mực bán dẫn sử dụng quy trình in có thể được mở rộng quy mô trong tương lai để sản xuất trên diện rộng.

image001.jpg -0
Nhóm nghiên cứu phát triển tế bào năng lượng mặt trời siêu mỏng có thể dính vào bất kỳ bề mặt nào.

Vì rất mỏng và nhẹ nên loại pin mặt trời này có thể được dát mỏng lên nhiều bề mặt khác nhau. Chẳng hạn, chúng có thể được tích hợp vào cánh buồm của một chiếc thuyền để cung cấp năng lượng khi ở trên biển, gắn vào lều và tấm bạt được triển khai trong hoạt động khắc phục thảm họa hoặc gắn vào cánh máy bay không người lái để mở rộng phạm vi bay. Công nghệ năng lượng mặt trời nhẹ này dễ dàng tích hợp vào môi trường xây dựng với nhu cầu lắp đặt tối thiểu.

Vladimir Bulovic, Chủ tịch Fariborz Maseeh về Công nghệ mới nổi, lãnh đạo của Tổ chức Hữu cơ và Phòng thí nghiệm điện tử cấu trúc nano (ONE Lab), giám đốc của MIT.nano, mô tả công trình: “Các số liệu được sử dụng để đánh giá công nghệ pin mặt trời mới thường bị giới hạn ở hiệu suất chuyển đổi năng lượng và chi phí tính bằng USD trên mỗi watt.

Điều quan trọng không kém là khả năng tích hợp - sự dễ dàng mà công nghệ mới có thể được điều chỉnh. Loại vải năng lượng mặt trời nhẹ cho phép khả năng tích hợp, cung cấp động lực cho công việc hiện tại. Chúng tôi cố gắng đẩy nhanh việc sử dụng năng lượng mặt trời, do nhu cầu cấp thiết hiện nay là triển khai những nguồn năng lượng mới không carbon”. Tham gia cùng Bulovic là đồng tác giả chính Mayuran Saravanapavanantham, sinh viên tốt nghiệp ngành kỹ thuật điện và khoa học máy tính tại MIT;và Jeremiah Mwaura, nhà khoa học nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Điện tử của MIT.

Pin mặt trời silicon truyền thống rất dễ vỡ, vì vậy chúng phải được bọc trong thủy tinh và đóng gói trong khung nhôm dày và nặng, điều này hạn chế vị trí và cách thức chúng có thể được triển khai. Trước đây, nhóm ONE Lab đã sản xuất pin mặt trời bằng cách sử dụng một loại vật liệu màng mỏng mới nổi có trọng lượng nhẹ đến mức có thể đặt trên bong bóng xà phòng. Nhưng loại pin mặt trời siêu mỏng này được chế tạo bằng quy trình phức tạp, dựa trên chân không, tốn kém và khó mở rộng quy mô. Trong nghiên cứu mới, họ bắt đầu phát triển pin mặt trời màng mỏng hoàn toàn có thể in được, sử dụng vật liệu dựa trên mực và kỹ thuật chế tạo có thể mở rộng.

Để sản xuất pin mặt trời, họ sử dụng vật liệu nano ở dạng mực điện tử in được. Làm việc trong phòng sạch MIT.nano, họ phủ lên cấu trúc pin mặt trời bằng cách sử dụng máy phủ khuôn có rãnh; lớp này sẽ phủ các lớp vật liệu điện tử lên một chất nền đã chuẩn bị sẵn, có thể tháo rời chỉ dày 3 micron. Sử dụng kỹ thuật in lụa (một kỹ thuật tương tự như cách các thiết kế được thêm vào áo phông in lụa), một điện cực được đặt trên cấu trúc để hoàn thiện mô-đun năng lượng mặt trời. Sau đó, nhóm nhà nghiên cứu tách mô-đun in có độ dày khoảng 15 micron ra khỏi đế nhựa, tạo thành một thiết bị năng lượng mặt trời siêu nhẹ.

Nhưng các mô-đun năng lượng mặt trời mỏng, độc lập như vậy rất khó xử lý và dễ bị rách, điều này sẽ khiến chúng khó triển khai. Để giải quyết thách thức, nhóm MIT tìm kiếm một chất nền nhẹ, linh hoạt và có độ bền cao có thể gắn pin mặt trời vào. Họ xác định vải là giải pháp tối ưu vì chúng mang lại khả năng đàn hồi cơ học và tính linh hoạt với ít trọng lượng tăng thêm. Họ tìm thấy một loại vật liệu lý tưởng - một loại vải tổng hợp chỉ nặng 13 gram trên một mét vuông, được biết đến với tên thương mại là Dyneema.

Loại vải này được làm từ những sợi bền đến mức chúng được sử dụng làm dây thừng để nâng con tàu du lịch bị chìm Costa Concordia lên khỏi đáy biển Địa Trung Hải. Bằng cách thêm một lớp keo chỉ dày vài micron, nhóm nhà khoa học dán các mô-đun năng lượng mặt trời vào các tấm vải này. Điều này tạo thành một cấu trúc năng lượng mặt trời siêu nhẹ và chắc chắn về mặt cơ học.

Khi thử nghiệm thiết bị, nhóm nhà nghiên cứu MIT phát hiện nó có thể tạo ra 730 watt điện trên mỗi kg khi ở trạng thái tự do và khoảng 370 watt trên mỗi kg nếu được triển khai trên vải Dyneema có độ bền cao - tức là công suất trên mỗi kg cao hơn khoảng 18 lần so với pin mặt trời thông thường. Nhóm nhà nghiên cứu cũng kiểm tra độ bền thiết bị và nhận thấy ngay cả sau khi cuộn và mở tấm pin mặt trời bằng vải hơn 500 lần, các tế bào vẫn giữ được hơn 90% khả năng phát điện ban đầu. Mặc dù pin mặt trời mới nhẹ hơn và linh hoạt hơn nhiều so với pin truyền thống, nhưng chúng vẫn sẽ cần được bọc trong một vật liệu khác để bảo vệ môi trường.

Mwaura bình luận: “Việc bọc các pin mặt trời này trong thủy tinh nặng, theo tiêu chuẩn pin mặt trời silicon truyền thống, sẽ giảm thiểu giá trị của tiến bộ hiện tại, vì vậy nhóm hiện đang phát triển các giải pháp đóng gói siêu mỏng sẽ chỉ làm tăng một chút trọng lượng của các thiết bị siêu nhẹ hiện tại. Chúng tôi đang làm việc để loại bỏ càng nhiều vật liệu không hoạt động với năng lượng mặt trời càng tốt trong khi vẫn giữ được yếu tố hình thức và hiệu suất cấu trúc năng lượng mặt trời siêu nhẹ và linh hoạt này”.

Duy Minh (Tổng hợp)

Các tin khác

Lỗ hổng trong quản lý dữ liệu quan trắc môi trường

Lỗ hổng trong quản lý dữ liệu quan trắc môi trường

Hệ thống quan trắc môi trường tự động là trụ cột quan trọng của quản trị môi trường, cung cấp dữ liệu phục vụ giám sát và bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Tuy nhiên liên tiếp thời gian qua, nhiều vụ việc dữ liệu quan trắc môi trường bị can thiệp, thao túng, không chỉ đặt ra trách nhiệm của các bộ, ngành, cá nhân có liên quan, mà còn đặt ra câu hỏi về doanh nghiệp được hưởng lợi, cơ chế quản lý dữ liệu và khả năng truy đến cùng chuỗi hành vi nếu có sự móc nối giữa các bên.

Đừng để hình ảnh "đại ca" trở thành hình mẫu cho người trẻ

Đừng để hình ảnh "đại ca" trở thành hình mẫu cho người trẻ

Từng hai lần lĩnh án tù, Nguyễn Văn Dũng tiếp tục xuất hiện trong các phim ngắn với vai “đại ca” giang hồ. Trong vụ án liên quan kênh YouTube “Đời TV”, lời khai của những người tham gia cho thấy Dũng được mời đóng phim vì có lượng người theo dõi, có thể giúp kênh tăng lượt xem.

Công an TP Đồng Nai: Bình yên từ thế trận lòng dân

Công an TP Đồng Nai: Bình yên từ thế trận lòng dân

Là một trong những nơi tập trung nhiều khu, cụm công nghiệp ở phía Nam, thu hút hàng triệu người từ khắp nơi đổ về làm công nhân và lao động tự do nên TP Đồng Nai luôn là địa bàn mà các đối tượng tội phạm, đặc biệt là trộm cắp, cướp giật chọn làm nơi gây án. Đối tượng mà chúng nhắm đến thường là công nhân. Không để tình trạng này tiếp diễn, Ban Giám đốc Công an TP Đồng Nai đã chỉ đạo Phòng Cảnh sát hình sự và Công an các xã, phường tăng cường nắm tình hình địa bàn, phối hợp tuần tra khép kín để kịp thời đấu tranh, triệt phá.

Côn trùng gắn công nghệ của tương lai

Côn trùng gắn công nghệ của tương lai

Công ty khởi nghiệp của Đức SWARM Biotactics chế tạo côn trùng lai máy móc phục vụ mục đích quốc phòng - nhưng đây không phải là lần đầu tiên các nhà khoa học gắn camera lên những loài côn trùng. Các nhà nghiên cứu điều khiển côn trùng bằng cách gửi xung điện đến râu của chúng, khuyến khích gián di chuyển. Nếu thành công, các đàn robot này có thể được sử dụng cho nhiều nhiệm vụ như trinh sát hoặc tìm kiếm cứu nạn.

Ngăn chặn UAV gây mất an toàn bay

Ngăn chặn UAV gây mất an toàn bay

Thời gian vừa qua, trong khu vực cấm, hạn chế bay ở sân bay Tân Sơn Nhất, TP Hồ Chí Minh liên tục xuất hiện UAV hoạt động. Tình trạng này không những gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến an toàn của những chuyến bay ở cả hai chiều cất, hạ cánh; mà còn khiến nhiều chuyến bay phải tạm dừng nhiều giờ liền, nhiều chuyến phải hạ cánh gấp hoặc di chuyển đến sân bay khác để dừng chờ; gây thiệt hại hàng chục, thậm chí hàng trăm tỷ đồng cho nhiều loại chi phí.

Vì sao “Mái nhà thế giới” trở thành nguồn cơn thảm họa?

Vì sao “Mái nhà thế giới” trở thành nguồn cơn thảm họa?

Một khối băng và đá trên dãy Langtang bất ngờ sụp xuống, kéo theo lũ bùn đá tràn qua biên giới Trung Quốc và Nepal, phá hủy cửa khẩu, đường sá, nhà máy điện và nhiều khu dân cư. Nhưng Rasuwa không chỉ là câu chuyện về một thiên tai dữ dội, nó cảnh báo một thực tế rất đáng lo ngại. Himalaya,“mái nhà thế giới” và nguồn nước của phần lớn châu Á, đang biến đổi nhanh trong khi hạ tầng và các hành lang kết nối ngày càng tiến sâu vào những vùng núi dễ tổn thương. Khi băng, đá, nước và địa hình cùng mất ổn định, một biến cố trên sườn núi có thể nhanh chóng trở thành khủng hoảng xuyên biên giới.

Màn giăng bẫy khách hàng vào Spa đã bị triệt phá như thế nào?

Màn giăng bẫy khách hàng vào Spa đã bị triệt phá như thế nào?

Cơ quan CSĐT Công an tỉnh Bắc Ninh đã khởi tố vụ án, khởi tố bị can đối với 5 đối tượng vì có hành vi lừa dối khách hàng. Các đối tượng trên là chủ cơ sở, “bác sĩ”, “khách hàng” của Spa Sigma và Spa “Royal Luxury” ở tỉnh Bắc Ninh với những thủ đoạn lừa dối khách hàng hết sức bài bản, tinh vi.

Thiếu tướng Trịnh Xuân Thu luôn hướng về quê hương bằng những việc làm ý nghĩa để tri ân Mẹ Việt Nam anh hùng và các anh hùng, liệt sĩ.

Công an tỉnh Thanh Hóa phát huy truyền thống anh hùng

Trong cuộc kháng chiến chống Mỹ, cứu nước, Thanh Hóa là một trong những địa bàn trọng điểm bị không quân, hải quân Mỹ đánh phá ác liệt. Hàm Rồng, Nam Ngạn, Phà Ghép, Đò Lèn, Đồi Nhơm... trở thành những “tọa độ lửa” trên tuyến chi viện chiến lược. Mỗi cây cầu, bến phà, cung đường nơi đây đều ghi dấu những trận đánh khốc liệt và sự hy sinh của quân, dân Thanh Hóa để giữ vững mạch giao thông ra tiền tuyến.

“Tế Điên” và lời hứa hoàn lương dang dở

“Tế Điên” và lời hứa hoàn lương dang dở

Bỏ học từ lớp 4, lang thang ở ga Nam Định rồi trượt dài từ trộm cắp, cướp tài sản đến ma túy, Nguyễn Văn Thùy dành hơn 20 năm cuộc đời để... đi tù. Khi trở về, những tưởng đã "rẽ lối" thành công sang lĩnh vực truyền thông với hình ảnh “Tế Điên” trên mạng xã hội, kể chuyện tù tội và khuyên giới trẻ hoàn lương, nhưng, như một diễn viên quen "ăn đèn" sân khấu, “Tế Điên" một lần nữa vướng vòng lao lý cũng chính bởi những phát ngôn thiếu kiểm soát của mình.

Về "khẩu súng gây đau tim" của CIA

Về "khẩu súng gây đau tim" của CIA

Mỹ đã tham gia công ước cấm vũ khí sinh học, nhưng Cục Tình báo Trung ương Mỹ (CIA) lại bí mật phát triển một loại vũ khí ám sát bí mật: "khẩu súng gây đau tim". Sự thật khí tài này vừa được tạp chí trực tuyến Cơ khí phổ thông (PMC) Mỹ lật lại trong số ra trung tuần tháng 8/2026.

8 công nghệ hoạt động như… “phép thuật”

8 công nghệ hoạt động như… “phép thuật”

Một số công nghệ đột phá vẫn mang lại cảm giác như thể chúng được hiện thực hóa từ truyện hư cấu, ngay cả khi chúng đã xuất hiện được một thời gian. Đó là bởi vì chúng ta học cách áp dụng chúng vào cuộc sống hàng ngày thông qua các ứng dụng và thiết bị mà chúng hỗ trợ, nhưng chúng ta lại không bao giờ dành thời gian để tìm hiểu điều gì làm cho những công nghệ này hoạt động.

AI và cuộc chiến giành quyền viết luật chơi

AI và cuộc chiến giành quyền viết luật chơi

Bên dưới bề nổi của cuộc thương chiến vi chip bán dẫn đang nổi bật trên các trang báo quốc tế là một cuộc chiến ngầm khốc liệt hơn gấp bội: Cuộc đua áp đặt thể chế, giành quyền định đoạt trật tự số toàn cầu. Xem ra, quyền lực đích thực của kỷ nguyên mới không nằm ở chỗ ai làm ra con chip nhanh nhất, mà thuộc về kẻ quyết định AI được phép vận hành theo những quy tắc nào.

Chiều 6/8, việc công an xuất hiện tại nhà Bùi Xuân Huấn đã thu hút nhiều người quay phim, phát trực tiếp qua mạng xã hội

Một thập niên nổi tiếng nhờ thị phi

Không có chuyên môn, nghề nghiệp nổi bật làm bệ phóng, Bùi Xuân Huấn, tức Huấn “Hoa Hồng” vẫn xây dựng được sức ảnh hưởng lớn trên mạng xã hội bằng những màn khoe tiền, phát ngôn gây sốc và các bài giảng về “đạo lý”. Từ một hiện tượng mạng mang màu sắc “giang hồ”, Huấn từng bước thương mại hóa sự nổi tiếng, tham gia kinh doanh, bán hàng trực tuyến và làm từ thiện. Tuy nhiên, hành trình ấy cũng liên tục đi kèm tranh cãi, những lần bị xử phạt và gần đây nhất là việc cơ quan điều tra có mặt tại nơi ở của người này.

Thư cảm ơn của tỉnh ủy lai châu tới công ty TNHH KF FAN của ông Trần Đình Tiệp sau khi ông gửi 1,1 tỉ đồng ủng hộ đồng bào khó khăn

Khánh Sky và kết cục được báo trước

Từ một vụ tranh cãi về hoạt động từ thiện, câu chuyện nhanh chóng leo thang thành những màn livestream chửi bới, kéo đến tận nơi đối chất, rồi kết thúc bằng việc cơ quan công an vào cuộc. Đằng sau vụ việc Khánh Sky là một hiện tượng đáng báo động hơn: Nhiều gã “giang hồ mạng” hiện nay đang kiếm cơm bằng những drama gây tranh cãi và vướng vào pháp luật như là kết cục đương nhiên.

Trung tá Nguyễn Ngọc Tiến cùng đồng nghiệp nghiên cứu kịch bản trước khi quay phim

Người kể chuyện pháp luật bằng những thước phim triệu view

Đoạn clip ghi lại hình ảnh một trung tá CSGT phụ vợ bán nước mía sau giờ làm việc bất ngờ thu hút hàng triệu lượt xem, giúp nhiều người biết đến Trung tá Nguyễn Ngọc Tiến, cán bộ Phòng CSGT Công an TP Hà Nội. Phía sau khoảnh khắc đời thường ấy là một hành trình hơn 20 năm bền bỉ đứng giữa những ngã tư Thủ đô, chứng kiến biết bao mất mát vì tai nạn giao thông, thế nên, cách mà anh Tiến tuyên truyền pháp luật bằng những clip sống động khiến người dân, đặc biệt là các bạn trẻ vô cùng thích thú. Mọi người gọi anh là "Trung tá triệu view".

Những phát minh đi trước thời đại

Những phát minh đi trước thời đại

Giám sát động đất, động cơ hơi nước, phẫu thuật và vật liệu tiên tiến... Một hành trình khám phá những phát minh cổ đại đi trước thời đại.

Vũ khí Hàn Quốc đang xâm lấn thị trường châu Âu

Vũ khí Hàn Quốc đang xâm lấn thị trường châu Âu

Cuộc xung đột tại Ukraine kéo dài đã đẩy các quốc gia thành viên châu Âu của NATO vào một cuộc chạy đua vũ trang quy mô lớn chưa từng có kể từ sau Chiến tranh Lạnh. Trong bối cảnh các tập đoàn công nghiệp quốc phòng nội địa phương Tây bị quá tải và Mỹ có dấu hiệu muốn giảm bớt vai trò đầu tàu dẫn dắt phòng thủ cựu lục địa, một hiện tượng địa chính trị kỳ lạ đã xuất hiện: dòng vũ khí từ cường quốc công nghiệp Đông Bắc Á - Hàn Quốc - đang ồ ạt đổ bộ về phía Tây.