Trung Quốc phát triển pin quang điện có thể tạo ra điện từ ánh sáng Mặt trời và giọt mưa

Các nhà khoa học Trung Quốc vừa công bố một bước đột phá trong công nghệ năng lượng Mặt trời với việc phát triển tấm pin quang điện có khả năng thu năng lượng không chỉ từ ánh sáng Mặt trời mà còn từ những giọt mưa.

Dự án này được thực hiện tại Đại học Tô Châu hứa hẹn sẽ mang lại nguồn cung cấp điện ổn định ngay cả khi không có ánh sáng Mặt trời trực tiếp.

Theo các nhà nghiên cứu, tấm pin mới này sử dụng hiệu ứng điện ma sát (triboelectric, còn gọi là TENG) để tạo ra điện từ chuyển động của những giọt mưa. Cụ thể, thiết bị bao gồm hai tấm polyme trong suốt được đặt trên một tế bào quang điện, cho phép chuyển động của giọt mưa tạo ra điện tích tĩnh, từ đó duy trì nguồn cung cấp điện khi trời tối hoặc có mây.

Baoquan Sun, một trong những nhà khoa học tham gia nghiên cứu, cho biết: “Thiết kế độc đáo của chúng tôi giúp thiết bị trở nên nhẹ và linh hoạt. Chúng tôi đang xem xét khả năng tích hợp công nghệ này vào các thiết bị di động như quần áo điện tử, mặc dù hiệu suất vẫn cần được cải thiện trước khi ứng dụng thực tế.”

Trung Quốc đang phát triển tấm pin năng lượng mặt trời có thể tạo ra điện vô hạn. Ảnh minh họa

Mô hình nguyên mẫu của tấm pin này dự kiến sẽ được ra mắt trong vòng 3 đến 5 năm tới. Varun Sivaram, một chuyên gia về năng lượng mặt trời từ Hội đồng quan hệ đối ngoại Mỹ nhận định rằng ý tưởng này rất thú vị, tuy nhiên ông cũng nhấn mạnh rằng sản lượng điện tạo từ mưa cần phải cao hơn để có thể tạo ra sự khác biệt đáng kể trong công suất phát điện.

Trong khi đó, giáo sư Keith Barnham từ Đại học Hoàng gia London (Anh) cho rằng mặc dù hệ thống mới do các nhà khoa học Trung Quốc phát triển có ưu điểm về hiệu quả và kích thước nhưng năng lượng gió vẫn là nguồn bổ sung tốt nhất cho năng lượng Mặt trời, đặc biệt là trong điều kiện thời tiết không thuận lợi.

Nếu quá trình phát triển thành công, hệ thống năng lượng Mặt trời TENG có thể được áp dụng trong nhiều lĩnh vực, từ màn hình cảm ứng đến việc chuyển đổi rung động từ ô tô hoặc người đi bộ thành năng lượng điện. Tuy nhiên, nhiều chuyên gia trong lĩnh vực năng lượng Mặt trời vẫn tỏ ra thận trọng về tiềm năng của TENG trong việc tạo ra điện từ mưa, trong số này sản lượng điện thấp có thể là một rào cản lớn.

Mặc dù còn nhiều thách thức phía trước, sự phát triển này mở ra hướng đi mới cho công nghệ năng lượng Mặt trời, điều đó hứa hẹn sẽ mang lại những giải pháp sáng tạo cho nhu cầu năng lượng ngày càng tăng của thế giới.

Trước đó các nhà nghiên cứu từ Đại học UNSW (Australia) đã tạo ra một bước đột phá lớn trong công nghệ năng lượng tái tạo bằng cách sản xuất điện từ năng lượng Mặt trời ban đêm. Nghiên cứu từ Đại học UNSW (Australia) cho thấy, nhiệt hồng ngoại bức xạ của Trái đất có thể được sử dụng để tạo ra điện, ngay cả sau khi mặt trời lặn, theo cách tương tự như trái đất nguội đi bằng cách bức xạ vào không gian lúc ban đêm.

Mặc dù lượng điện được tạo ra ở giai đoạn này rất nhỏ, ít hơn khoảng 100.000 lần so với lượng điện do tấm pin Mặt trời, nhưng các nhà nghiên cứu tin rằng kết quả có thể được cải thiện trong tương lai.

Phó Giáo sư Ned Ekins-Daukes cho biết, năng lượng chiếu xuống Trái đất vào ban ngày dưới dạng ánh sáng mặt trời và làm ấm hành tinh. Vào ban đêm, cùng mức năng lượng này bức xạ trở lại vào không gian dưới dạng ánh sáng hồng ngoại và có thể tạo ra điện bằng cách tận dụng quá traình này.

Theo Tiến sĩ Phoebe Pearce, khi có dòng năng lượng, có thể chuyển đổi thành các dạng khác nhau. Quá trình chuyển đổi trực tiếp ánh sáng Mặt trời thành điện, do con người phát triển để chuyển đổi năng lượng Mặt trời thành điện năng. Quá trình nhiệt bức xạ cũng tương tự, chuyển năng lượng trong tia hồng ngoại từ Trái đất ấm vào vũ trụ lạnh.

 An Dương (T/h)