Pin mặt trời dưới nước có thể hoạt động ở độ sâu 10 mét dưới mặt biển
Ngày 12 tháng 9 năm 2026
Annie Nguyễn
Các nhà khoa học đã đưa pin mặt trời xuống độ sâu mới, chứng minh rằng chúng có thể hoạt động ở độ sâu 10 mét (33 feet) dưới mặt Biển Đông. Nghiên cứu công bố ngày 11 tháng 9 trên tạp chí Joule cho thấy pin mặt trời có thể tạo ra 324 megawatt-giờ năng lượng — đủ để sạc pin lithium-ion — khi ngâm trong hai giờ và có thể hoạt động liên tục ở độ sâu 10 mét trong khoảng 5,5 năm. Các phát hiện cho thấy pin mặt trời dưới nước có thể cung cấp năng lượng cho cảm biến, camera và hệ thống liên lạc dưới nước ở xa đất liền.
"Rất ít nghiên cứu được báo cáo về pin mặt trời dưới nước, và tất cả đều tập trung vào độ sâu rất nông chỉ hai mét hoặc ít hơn, một kịch bản còn xa mới đáp ứng yêu cầu của ứng dụng thực tiễn," tác giả nghiên cứu Wen-Hua Zhang thuộc Đại học Vân Nam và Trường Cao học Liên hợp Tây Nam ở Côn Minh, Trung Quốc, cho biết.
"Công trình này trình bày xác thực chức năng đầu tiên của pin mặt trời ngầm hoạt động thực tế ở độ sâu nước lên tới khoảng 10 mét, mở rộng đáng kể phạm vi ứng dụng của chúng."
Mô phỏng ánh sáng dưới mặt nước
Trong khi pin mặt trời từ lâu đã cung cấp năng lượng cho các công nghệ trên đất liền, các nhà nghiên cứu đã gặp khó khăn trong việc thu hoạch năng lượng mặt trời dưới nước để giám sát nuôi trồng thủy sản và các mục đích khác vì ánh sáng mặt trời giảm cường độ nhanh chóng qua khoảng cách ngắn. Để vượt qua rào cản này, nhóm của Zhang trước tiên đã phát triển một hệ thống phòng thí nghiệm tùy chỉnh với các bộ lọc quang học được thiết kế riêng để mô phỏng chiếu sáng dưới nước ở các độ sâu khác nhau.
Trong các thí nghiệm phòng thí nghiệm, các nhà nghiên cứu xác định rằng pin mặt trời ngầm họ phát triển nằm trong số những loại hiệu quả nhất, với dải tần rộng, một đặc điểm cho phép chúng hấp thụ ánh sáng từ xanh dương đến cam. Sau khi lưu trữ pin trong hộp găng tay chứa đầy khí nitơ trong 300 ngày, pin mặt trời giữ lại khoảng 96% hiệu suất ban đầu. Chúng cũng cho thấy gần như không suy giảm sau 1.160 giờ trong điều kiện mô phỏng ở độ sâu 10 mét, cho thấy độ bền đặc biệt dưới nước.
Từ mô-đun phòng thí nghiệm đến thử nghiệm trên biển
Tiếp theo, nhóm đã tích hợp pin mặt trời perovskite với robot dưới nước, triển khai chúng ở độ sâu 10 mét ngoài quần đảo Vị Châu ở Biển Đông để kiểm tra ứng dụng thực tế. Các pin thể hiện độ ổn định vận hành lâu dài "đặc biệt", Zhang cho biết.
"Điều làm chúng tôi ngạc nhiên nhất là lượng năng lượng điện mà các mô-đun diện tích lớn của chúng tôi tạo ra trong điều kiện thực tế ở độ sâu nước 10 mét chỉ trong hai giờ," Zhang nói.
"Hơn nữa, chúng tôi đã đạt được việc mở rộng quy mô từ pin phòng thí nghiệm diện tích nhỏ lên mô-đun kích thước lớn," Zhang nói. "Sự kết hợp giữa nghiên cứu phòng thí nghiệm và thí nghiệm thực địa cung cấp bằng chứng mạnh mẽ cho hoạt động của quang điện dưới nước."
Trong nghiên cứu tương lai, nhóm của Zhang dự định thử nghiệm pin mặt trời perovskite ở độ sâu nước lớn hơn, điều tra giới hạn mà pin mặt trời dưới nước có thể hoạt động và thiết lập các giao thức thử nghiệm tiêu chuẩn hóa cho quang điện dưới nước.
Chi tiết công bố
Submerged Solar Harvesting with Wide-Bandgap Perovskites for Autonomous Underwater Energy Systems, Joule (2026). DOI: 10.1016/j.joule.2026.102672.
#SolarCells #UnderwaterSolar #Perovskite #RenewableEnergy #UnderwaterTechnology #CleanEnergy #Joule
