Các tấm pin mặt trời trong suốt có thể thay thế cửa sổ trong tương lai. Hãy cùng khám phá

Các tấm pin mặt trời trong suốt có thể thay thế cửa sổ trong tương lai. Hãy cùng khám phá
Các tòa nhà phát thải ròng bằng không là một khả năng có thật.

Nói một cách rõ ràng, các tấm pin mặt trời trong suốt nghe có vẻ quá tốt để trở thành sự thật.

Chúng có tiềm năng chuyển các thành phố từ những nơi sử dụng năng lượng lớn sang các nhà cung cấp năng lượng ngay lập tức và có thể mở ra một kỷ nguyên mới của cuộc cách mạng năng lượng sạch đồng thời bảo vệ đất canh tác và môi trường sống tự nhiên.

Và, khi thế giới nỗ lực hướng tới một tương lai các-bon thấp để hạn chế những tác động tồi tệ nhất của biến đổi khí hậu, thì không nghi ngờ gì nữa, năng lượng mặt trời sẽ là một trong những đồng minh mạnh nhất của chúng ta. Nhưng làm thế nào khả thi là các công nghệ năng lượng mặt trời trong suốt? Chúng ta có thể thực sự tạo ra điện từ cửa sổ trong văn phòng, nhà riêng, cửa sổ trời trên ô tô hay thậm chí là điện thoại thông minh không? Hãy cùng khám phá.

'Năng lượng mặt trời trong suốt' là gì?

Năng lượng mặt trời trong suốt là một công nghệ tiên tiến thu thập và sử dụng năng lượng ánh sáng thông qua cửa sổ hoặc bất kỳ bề mặt kính nào, bất kể góc độ nào. Nó có tiềm năng trở thành người thay đổi cuộc chơi về việc mở rộng phạm vi năng lượng mặt trời.

Về mặt kỹ thuật, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một số phương tiện của công nghệ năng lượng mặt trời trong suốt. Nhìn chung, phần lớn chúng hoạt động nhiều hơn như một bộ tập trung năng lượng mặt trời trong suốt, có nghĩa là chúng được tạo ra để hấp thụ các bước sóng ánh sáng tia cực tím và tia hồng ngoại cụ thể không thể nhìn thấy bằng mắt thường và biến chúng thành năng lượng có khả năng cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện tử.

Công nghệ này còn được gọi là kính quang điện và nó được sản xuất để cung cấp mức độ trong suốt khác nhau. Trở lại năm 2014, các nhà nghiên cứu tại Đại học Bang Michigan (MSU) đã phát triển một bộ tập trung năng lượng mặt trời hoàn toàn trong suốt, có thể chuyển đổi hầu hết mọi tấm kính hoặc cửa sổ thành một tế bào PV.

Và đến năm 2020, các nhà khoa học ở Hoa Kỳ và Châu Âu đã đạt được độ trong suốt 100% cho kính năng lượng mặt trời, đưa chúng ta tiến gần hơn một bước tới mục tiêu về một tương lai bền vững không phụ thuộc vào lưới điện của ngành công nghiệp nhiên liệu hóa thạch.

Những lợi ích là gì?
Các tấm pin mặt trời có thể nhìn xuyên qua là vô cùng quan trọng vì trong xã hội hiện đại, kính thực tế có mặt ở khắp mọi nơi. Từ màn hình điện thoại đến các tòa nhà chọc trời, ước tính có từ 5 đến 7 tỷ mét vuông bề mặt kính ở Hoa Kỳ. Hãy tưởng tượng lượng điện tuyệt đối có thể được tạo ra nếu chúng ta có thể khai thác nguồn điện đó.

Với suy nghĩ đó, cũng cần lưu ý rằng các tấm pin mặt trời thông thường cần diện tích thiết lập rộng cũng như chi phí ban đầu đáng kể. Vì những ràng buộc này, rất khó để thực hiện chúng ở các địa điểm đô thị. Mặt khác, các tấm pin năng lượng mặt trời trong suốt có thể được thực hiện ở những khu vực này, mở đường cho các tòa nhà năng lượng thuần bằng không và giúp các thành phố đạt được các mục tiêu và chỉ tiêu về khí hậu.

Tương lai của cửa sổ công nghệ cao
Và đó không chỉ là trên giấy vì các công nghệ năng lượng mặt trời trong suốt đã và đang xuất hiện trên khắp thế giới.

Ví dụ, thiết kế của Trường Quốc tế Copenhagen sử dụng 12.000 tấm pin mặt trời có màu sắc nhưng rõ ràng trên khắp tòa nhà, tạo ra 200 MWh năng lượng hàng năm - đó rõ ràng là hơn một nửa năng lượng mà tòa nhà tiêu thụ.

Trong một ví dụ khác diễn ra vào năm ngoái, Tòa nhà Khoa học Vật lý và Y sinh trong khuôn viên Đại học Bang Michigan đã được nâng cấp với việc lắp đặt các tấm kính năng lượng mặt trời trong suốt rộng 100 feet vuông nằm phía trên lối vào của tòa nhà. Chúng sẽ tạo ra đủ điện để cung cấp năng lượng chiếu sáng trong tâm nhĩ của nó.

Tuy nhiên, có một số chướng ngại vật cản đường. Trước khi công nghệ có thể được nhân rộng, các nhà khoa học cần phải tăng cường hiệu quả của nó, vì có sự cân bằng giữa hiệu quả / minh bạch. Tấm quang năng càng trong suốt thì càng kém hiệu quả, đó là lý do tại sao các tấm pin nhìn xuyên qua không được mong đợi sẽ vượt quá hoặc thay thế các tấm pin mặt trời tiêu chuẩn mà chúng ta đã quen thuộc. Dù bằng cách nào thì công nghệ này cũng có thể giúp nhân loại tiến tới một tương lai thực sự bền vững và xanh hơn nhanh hơn.