Trong bối cảnh nhu cầu về năng lượng tái tạo ngày càng tăng, các nhà nghiên cứu Nhật Bản đã phát triển một loại pin mặt trời siêu mỏng, có thể được tích hợp vào trang phục hàng ngày. Sáng kiến này không chỉ mang lại tiện ích mà còn mở ra một hướng đi mới cho công nghệ năng lượng mặt trời.
Nhân viên triển lãm đang sử dụng áo vest được trang bị pin mặt trời siêu mỏng, một sản phẩm đột phá trong lĩnh vực năng lượng tái tạo.
Trong điều kiện thời tiết oi ả của mùa hè tại Osaka, Nhật Bản, nhân viên tại Triển lãm Thế giới (Expo 2025) đã sử dụng áo vest tích hợp công nghệ năng lượng mặt trời để làm mát. Sản phẩm này được phát triển bởi một công ty thuộc Tập đoàn lớn, kết hợp với các công ty khởi nghiệp và nhà sản xuất dệt may, với mục tiêu mang lại sự tiện lợi cho người sử dụng. Những tấm pin mặt trời này có độ mỏng như tấm phim, nhẹ hơn một tờ giấy, và có khả năng cung cấp năng lượng cho các thiết bị làm mát như quạt đeo cổ.
Khác với các tấm pin silicon truyền thống, những tấm pin này được làm từ perovskite, một loại tinh thể có cấu trúc đặc biệt. Pin mặt trời perovskite không chỉ nhẹ và dễ sản xuất mà còn có khả năng hấp thụ ánh sáng trong nhiều dải phổ khác nhau, bao gồm cả ánh sáng khả kiến và cận hồng ngoại. Theo thông tin từ giám đốc nhóm nghiên cứu, sản phẩm này có thể hoạt động hiệu quả ngay cả trong điều kiện thiếu ánh sáng như dưới bóng râm hay trong thời tiết mưa.
Trong các thử nghiệm tại phòng thí nghiệm, hiệu suất của pin mặt trời perovskite đạt khoảng 21,2%, cho thấy khả năng chuyển đổi năng lượng mặt trời thành điện năng. Hiện tại, nhóm nghiên cứu đang tiến hành thử nghiệm thực tế tại triển lãm, thu thập dữ liệu về hiệu suất của sản phẩm trong các điều kiện khí hậu khác nhau, nhằm tối ưu hóa hiệu quả sử dụng.
Đây được coi là một trong những sáng kiến tiên phong trên thế giới trong việc tích hợp pin mặt trời vào trang phục. Mục tiêu của dự án là cung cấp nguồn năng lượng cho những người làm việc trong môi trường khó khăn, nơi mà nguồn điện không dễ dàng tiếp cận.
Không chỉ dừng lại ở áo vest, triển lãm còn giới thiệu nhiều ứng dụng khác của công nghệ perovskite. Một công ty Ba Lan đã phát triển các tế bào năng lượng mặt trời cong để lắp đặt trên các cột thông minh, cung cấp điện cho đèn đường và các thiết bị an ninh. Một công ty Nhật Bản khác cũng đã giới thiệu tấm phim năng lượng mặt trời dày chỉ một milimet, có thể lắp đặt trên nóc bến xe buýt.
Nhật Bản đang đầu tư mạnh mẽ vào công nghệ perovskite với mục tiêu sản xuất 20 gigawatt năng lượng mặt trời vào năm 2040, tương đương với công suất của khoảng 20 nhà máy điện hạt nhân. Đất nước này cũng là một trong những nhà sản xuất i-ốt lớn nhất thế giới, một thành phần quan trọng trong việc sản xuất perovskite. Địa hình đồi núi của Nhật Bản cũng là một yếu tố thúc đẩy việc phát triển các giải pháp năng lượng mặt trời mới, nhằm tối ưu hóa diện tích sử dụng.
Mặc dù có nhiều ưu điểm, perovskite vẫn gặp phải thách thức về độ bền khi tiếp xúc với nhiệt độ cao, độ ẩm và tia UV, dẫn đến việc giảm hiệu suất trong thời gian ngắn. Các nhà nghiên cứu đang tìm kiếm các phương pháp cải tiến để tăng cường độ bền của perovskite, như sử dụng chất ổn định hoặc lớp bảo vệ.
Những phát triển này không chỉ mang lại hy vọng cho ngành công nghiệp năng lượng mà còn mở ra cơ hội cho một tương lai bền vững hơn.
