Công nghệ pin mặt trời "Fractal" – Sáng kiến mới của Tokyo tạo ra bóng râm mát mẻ và khai thác năng lượng mặt trời

Annie Nguyễn
12/08/2026

Chính quyền Thành phố Tokyo và Tổ chức Môi trường Tokyo đã chọn công ty JDSC để phát triển "Hệ thống phát điện mặt trời dạng Fractal" – một thiết kế ba chiều, nhiều lớp, lấy cảm hứng từ cấu trúc hình học tự nhiên, biến không gian dưới các tấm pin mặt trời trở nên thoáng đãng và dễ chịu cho con người. Các thí nghiệm sẽ được tiến hành tại một tòa nhà văn phòng thuộc sở hữu của Nittetsu Kowa Real Estate ở quận Shinagawa, Tokyo, dự kiến bắt đầu từ năm tài khóa 2027.

Hình ảnh minh họa mô hình ứng dụng rộng rãi ban đầu cho hệ thống phát điện năng lượng mặt trời dạng fractal
(Nguồn: JDSC)

Nguyên lý vượt trội: Giải quyết vấn đề nóng dưới tấm pin

Thiết kế Fractal là một cấu trúc ba chiều gồm các tấm pin mặt trời lớn làm khung xương, và các tấm pin nhỏ hơn được sắp xếp một cách tự nhiên để lấp đầy các khoảng trống, tạo thành một cấu trúc có tính tự tương tự như hình học Fractal. Các khoảng trống này cho phép ánh sáng mặt trời xuyên qua (hiệu ứng "komorebi" – ánh nắng xuyên qua tán lá) và không khí lưu thông, tạo ra một môi trường bên dưới dễ chịu.

Các tấm pin mặt trời phẳng truyền thống có thể bị nóng lên tới 60-70°C ở mặt dưới do bức xạ nhiệt, tạo ra hiệu ứng "vào bóng mát nhưng vẫn nóng". Ngoài ra, nếu che phủ hoàn toàn sẽ tạo ra bóng tối, không gian bí bách và không thể duy trì cây xanh. Cấu trúc Fractal giải quyết các vấn đề này bằng cách phân tán các thành phần, cho phép không khí lưu thông và tản nhiệt hiệu quả, từ đó giảm sự tích tụ nhiệt. Đồng thời, sự kết hợp giữa ánh sáng và bóng râm giúp giảm tải nhiệt từ ánh nắng trực tiếp trong khi vẫn duy trì độ sáng và cảm giác thoáng đãng.

Mô hình minh họa fractal
(Nguồn: JDSC)

Quy mô và mục tiêu thử nghiệm

Trong giai đoạn thử nghiệm, diện tích lắp đặt dự kiến khoảng 10 mét vuông, công suất phát điện khoảng 2 kW. Mặc dù sản lượng điện hàng năm dự kiến có thể thấp hơn một chút so với các tấm pin phẳng thông thường, công nghệ này tạo ra giá trị gia tăng về mặt môi trường. Các nhà nghiên cứu sẽ thử nghiệm các loại tấm pin khác nhau và cũng xem xét khả năng sử dụng các tấm pin đã qua sử dụng trong tương lai.

Các thí nghiệm sẽ tập trung vào việc giảm thiểu hiện tượng các tấm pin phía trên che khuất một phần các tấm pin phía dưới (tối ưu hóa góc nghiêng), khả năng chịu đựng của khung đỡ trong điều kiện gió, mưa và bão, cũng như tác động đến môi trường và cảm nhận của người dùng thông qua các cuộc khảo sát với hơn 100 người tham gia.

Kế hoạch sẽ lắp đặt hệ thống thử nghiệm vào năm tài khóa 2027, thu thập dữ liệu trong khoảng một năm và từ đó phát triển các thông số kỹ thuật tiêu chuẩn hóa, hướng tới mục tiêu thương mại hóa vào năm 2029.

Hình ảnh thiết bị lắp đặt tại trạm thu phát tín hiệu
(Nguồn: Tokyo Gas)