GS Alliance phát minh hệ thống điện mặt trời ba chiều dạng sân chơi leo trèo
Ngày 10/12/2025 – Hyogo, Nhật Bản – GS Alliance (thành phố Kawanishi, tỉnh Hyogo) vừa công bố đã phát minh ra một hệ thống phát điện năng lượng mặt trời ba chiều mới, có cấu trúc giống như sân chơi leo trèo. Hệ thống này sử dụng các tấm pin mặt trời màng mỏng hữu cơ truyền ánh sáng, được bố trí theo phương thẳng đứng nhằm giảm diện tích lắp đặt và hạn chế tình trạng chặt phá rừng để xây dựng các nhà máy điện mặt trời truyền thống.
Tại Nhật Bản, quỹ đất bằng phẳng hạn chế khiến việc triển khai các nhà máy điện mặt trời quy mô lớn thường dẫn đến phá rừng, gây ảnh hưởng sinh thái nghiêm trọng. GS Alliance cho biết nguyên nhân xuất phát từ đặc tính của pin mặt trời silicon tinh thể thông thường: không trong suốt, khó uốn cong và chỉ có thể lắp đặt trên các bề mặt hai chiều.
Trong khi đó, pin màng mỏng hữu cơ có thể điều chỉnh độ trong suốt bằng cách lựa chọn vật liệu, cho phép ánh sáng xuyên qua và tiếp tục tạo ra điện ở mặt sau. Loại pin này cũng có độ linh hoạt cao và dễ uốn cong. Nhờ các đặc tính này, GS Alliance đã phát triển một cấu trúc dạng lưới ba chiều, bố trí các tấm pin theo cả ba hướng—dài, rộng và cao—giống như một sân chơi leo trèo.
Theo lý thuyết, nếu các cột đỡ được làm hoàn toàn trong suốt, có thể mở rộng chiều cao gần như không giới hạn mà vẫn duy trì khả năng phát điện, đồng thời tránh được vấn đề phá rừng khi phải trải các tấm pin theo mặt phẳng truyền thống. Không gian bên dưới cấu trúc vẫn có thể dùng cho sinh hoạt hoặc sản xuất nông nghiệp, mở ra mô hình "nông điện mặt trời" thế hệ mới.
GS Alliance dự kiến xây dựng mô hình thử nghiệm dạng hình lập phương cao khoảng 5 mét vào đầu năm 2026. Các thử nghiệm sẽ kéo dài từ sáu tháng đến vài năm, nhằm thu thập dữ liệu về cường độ bức xạ theo thời gian, mùa và điều kiện thời tiết; hiệu suất của các tấm pin ở dạng cong; cũng như phương án đấu nối tối ưu trong cấu trúc ba chiều.
Các tấm pin màng mỏng hữu cơ hiện được sử dụng trong mô hình vẫn chưa đạt độ trong suốt cao, nên ánh sáng chiếu xuống mặt đất sẽ bị hạn chế. Công ty cho biết sẽ đồng thời nghiên cứu phát triển vật liệu mới nhằm nâng cao độ trong suốt và hiệu suất chuyển đổi, với mục tiêu trở thành nhà sản xuất pin mặt trời màng mỏng hữu cơ trong tương lai. GS Alliance cũng sẽ xem xét ứng dụng tế bào quang điện perovskite, vốn có tiềm năng cải thiện độ trong suốt nhờ khả năng thiết kế lại cấu trúc.
