Phát triển thành công pin Mặt Trời siêu mỏng chỉ bằng 1/50 sợi tóc con người

Các nhà khoa học đến từ Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã giới thiệu một loại pin quang điện siêu mỏng và siêu nhẹ, có thể đặt trên đỉnh những bong bóng xà phòng mà không làm vỡ chúng. Dòng pin mới này có thể áp dụng cho bất cứ đâu từ những bộ quần áo thông minh cho đến những chiếc điện thoại trong tương lai.

Cụ thể, giáo sư Vladimir Bulović - người đừng đầu dự án nghiên cứu này - cho biết: "Loại pin mỏng và nhẹ đến mức bạn thậm chí không biết đến sự tồn tại của nó trên áo quần hay máy tính xáy tay của mình. Mấu chốt của công đoạn tạo ra loại pin mới là kết hợp sản xuất pin, chất xúc tác hóa học và lớp phủ bảo vệ trong cùng một quá trình".

Mặc dù đội mới chỉ dừng lại ở mức mô hình thí nghiệm, đội ngũ nghiên cứu khẳng định lợi ích khi kết hợp pin Mặt Trời và chất xúc tác hóa học sẽ tăng cường khả năng chống chịu trước tác động bên ngoài như bụi và ô nhiễm. Để làm được điều này, giáo sư Bulović các đồng nghiệp đã sử dụng một polymer có tên parylene để làm chất xúc tác hóa học và chất phủ, trong khi vật liệu hữu cơ DBP (dibutyl phthalate) được dùng để tạo lớp hấp thụ ánh sáng cơ bản.

Khác với những quy trình sản xuất pin Mặt Trời thông thường, loiaj pin mới này sẽ được tạo ra từ trong một buồng chân không ở nhiệt độ phòng mà không cần sử dụng dung dịch hòa tan hoặc chất hóa học khác. Đội ngũ nghiên cứu đã sử dụng kỹ thuật lắng đọng hơi hóa học, trong đó nhiệt độ, áp suất, phản ứng hóa học cho ra đời lớp phủ rất mỏng trên một vật liệu cụ thể, để cùng lúc sản xuất pin Mặt Trời và chất xúc tác. Với phương pháp này, các chất khí phản ứng với nhiệt và hơi của chất khí ngưng tụ trên mặt của tấm nền tạo thành màng mỏng với thành phần hóa học mong muốn.

Bên cạnh đó, các nhà khoa học khẳng định chính kỹ thuật này mới là nhân tố chủ chốt của loại pin mới chứ không phải là do vật liệu do sử dụng. Kết quả là những tấm pin siêu mỏng và linh hoạt, chỉ dày bằng 1/50 sợi tóc người và bằng 1/1000 loại pin thủy tinh hiện nay (khoảng hai micromet), nhưng vẫn có thể sử dụng ánh sáng Mặt Trời để tạo ra điện một cách hiệu quả. "Nếu thở quá mạnh, bạn có thể thổi bay nó", Joel Jean, một thành viên nhóm nghiên cứu cho biết.

Lợi ích rõ ràng của phương pháp sản xuất mới này chính là tạo ra những lớp pin Mặt Trời trên các vật liệu mỏng có tính linh động cao như vải và giấy. Loại pin mới cũng hữu dụng ở trong môi trường vũ trụ hoặc trên độ cao lớn, nơi yếu tố khối lượng rất quan trọng. Tuy nhiên, giáo sư Bulović thừa nhận răng loại pin Mặt Trời mới cần thêm vài năm để hoàn thiện trước khi sản xuất hàng loạt.

Tham khảo ScienceAlert