PIN MẶT TRỜI HỮU CƠ - NGUỒN NĂNG LƯỢNG XANH TRONG NHÀ TƯƠNG LAI

Tại cuộc đua thuyền buồm vượt Đại Tây Dương mang tên Con Đường Rượu Rhum được Pháp khởi động tháng 11/2022, có sự tham dự của chiếc thuyền đua được trang bị các tấm pin năng lượng mặt trời của tay đua Marc Guillemot nhằm thử nghiệm sức bền và tính hiệu quả của pin mặt trời làm từ vật liệu hữu cơ.

Buồm OPV: "Vật Thể Lạ Trên Biển"

Từ đầu năm nay, thông tin về một chiếc thuyền được trang bị một cánh buồm lớn duy nhất trên thế giới mà Marc Guilemot có thể cho trình diễn gây xôn xao giới đua thuyền. Trên bền mặt của cánh buồm được trang bị 48 tấm pin mềm mại, có diện tích khoảng 0,3 m² mỗi tấm, biến đổi năng lượng mặt trời thành dòng điện, đủ để thắp sáng con thuyền, điều khiển tự hành, máy tính, tủ lạnh,... Nhờ vào những tấm quang điện này mà chiếc thuyền buồm của Marc Guilemot sẽ tạo ra nhiều năng lượng hơn mức tiêu thụ.

(Cánh buồm được trang bị tấm pin mặt trời OPV)

Công nghệ pin mặt trời này có tên gọi là OPV - Organic Photovoltaics (pin quang điện hữu cơ). những tấm pin này cũng như loại pin phủ mái nhà nhưng được chế tạo từ các phân tử có nguồn gốc carbon như fullerene, thiophene,... thay vì chất silicium đang thịnh hành hiện nay.

Đây là đối tượng được nghiên cứu từ gần ba thập niên qua. Được phát hiện trong những năm 1980, những vật liệu này có chứa trong các loại nhựa cách nhiệt, cho đến giờ vẫn "chưa cho được hiệu suất cao, có thể dễ dàng sử dụng và nhất là chưa được ổn định" - theo quan sát từ nhà nghiên cứu Jean-Francois Guilemoles, Giám đốc Đơn vị nghiên cứu chung, được thành lập cùng với Viện Quang Điện vùng Ile-de-France, tập hợp Trung Tâm Nghiên Cứu Khoa Học Quốc Gia Pháp (CNRS), Ecole Polytechnique/Chimie Paris Tech - PSL/IPVF SAS), với ban Tiếng Việt đài RFI.

Những vấn đề về hạn chế của OPV đã dần được khắc phục từ nhiều năm qua. Nhiều công ty và các hãng sản xuất của Pháp đã phát triển nhiều phân tử mới, nhiều quy trình mới để sản xuất các tấm pin mặt trời và họ đã cho thấy hiệu suất những loại pin mới này trong các nghiên cứu đã đạt đến 15% (thay vì là 7% như 7 năm trước).

OPV: Nguồn Năng Lượng Trong Nhà Thay Thế Pin Lithium?

Tạp chí Epsiloon, số ra tháng 9/2022 cho biết hiệu suất cao nhất có được trong phòng thí nghiệm là 19% do một nhóm nghiên cứu Trung Quốc thực hiện. Đương nhiên, mức hiệu năng này vẫn còn thua xa so với tỉ lệ 27% của chất silicium đang được sử dụng rộng rãi trong các tấm quang điện mặt trời hiện nay. Tuy nhiên, OPV lại có những đặc tính mà cilicium không thể có được đó là độ mềm dẻo, nhẹ và nhạy cảm. Công nghệ này có một lợi thế là chúng nhẹ, vận hành được cả trong nhà với ánh sáng nhân tạo, do thế đây là một công nghệ cho phép thay thế các loại acquy, pin lithium dành cho các bộ cảm biến, hay một số ứng dụng gọn nhẹ, thậm chí người ta có thể dán các tấm pin này trên những chiếc túi xách.

(Túi xách được kết hợp các miếng tế bào năng lượng mặt trời)

Khi có một tấm pin năng lượng mặt trời OPV thì người ta không cần thay thế pin nữa, họ có thể sử dụng chúng cho những thiết bị tiêu thụ ít năng lượng, trong lĩnh vực vật dụng có kết nối Internet, thậm chí cả những loại drone nhỏ họ cũng có thể cung cấp điện bằng những tấm pin mặt trời mỏng và cực nhẹ này.

Những lợi thế mới này từ OPV đã khích lệ Guilaume Wantz -  nhà nghiên cứu trường Ecole Normale Superieure về Hóa học, Sinh học và Vật lí ở Bordeauxm, tham gia dự án cùng Marc Guilemots và thành lập công ty khởi nghiệp Heole.  Công ty khởi nghiệp này nghiên cứu những tấm pin mặt trời có thể bắt nắng ở cả hai mặt và nhất là có thể thu cả những tia nắng theo đường cong do điều kiện địa lí mặt biển. Các thử nghiệm trong suốt mùa hè qua cho thấy những tấm pin mặt trời OPV cung cấp một sản lượng hằng ngày cao gấp  2 đến 3 lần so với các tấm pin bằng silicium có cùng năng suất, cánh buồm vẫn có thể mở ra, cuộn lại mà không làm suy giảm hiệu quả, bất chấp điều kiện về độ ẩm, muối và điện áp...

OPV: Nguyên Liệu Phù Hợp Cho Giải Pháp Điều Độ Năng Lượng?

Ngoài bất lợi về hiệu suất thấp, tuổi thọ của dòng sản phẩm này còn quá thấp chỉ 10 năm so với 25 năm của pin mặt trời silicium và giá thành của OPV cao. Trong tương lai có thể giá thành của các tấm pin OPV sẽ rẻ hơn. Chúng có một điểm lợi thế là phát thải khí carbon thấp mà không nhất thiết phải chiết xuất các thứ kim loại. OPV không đòi hỏi nhiều nguyên liệu thô: một kg chất hữu cơ có thể sản xuất ra 5000 m² tấm pin mặt trời thay vì 2 m² cho một kg chất silicium.

(Lắp đặt điện mặt trời - giải pháp tiết kiệm chi phí sản xuất cho các nhà máy, nhà xưởng)

Tại Pháp và nhiều nước Châu Âu, nhu cầu có những ngành sản xuất nội địa ngày một lớn. Kĩ nghệ này có thể cho phép thay thế phần nào hệ thống kiểu cũ của một số dòng sản phẩm - các linh kiện, thành phần của sản phẩm được chế tạo ở rất nhiều nơi khác nhau trên thế giới. Điều này sẽ góp phần giảm chi phí sản xuất từ đó hạ giá thành sản phẩm xuống nhiều hơn trong tương lai.

Theo RFI.fr

----------

Để biết thêm nhiều tin tức về điện mặt trời cũng như nhận tư vấn lắp đặt và nhận báo giá hệ thống điện mặt trời VINASOL, vui lòng liên hệ với chúng tôi qua:

Hotline: 08 34 30 03 30
Website: www.vinasol-solar.com/
Facebook: Vinasol: ĐIỆN MẶT TRỜI VIỆT NAM
Email: sale.vinasol@gmail.com
Địa chỉ: 55 Đường Số 9, phường Bình Hưng Hòa, quận Bình Tân, Tp. HCM.