"Trong suốt không màu": Pin mặt trời hữu cơ mới có thể phát điện qua cửa sổ và chống nóng
Ngày 17 tháng 8 năm 2026 | Annie Nguyễn
Một nhóm nghiên cứu chung giữa Đại học Osaka, Đại học Tokyo, Đại học Aoyama Gakuin và công ty artience đã phát triển thành công loại pin mặt trời màng mỏng hữu cơ (OSC) trong suốt và không màu có khả năng phát điện từ ánh sáng hồng ngoại gần, vốn vô hình với mắt thường. Đây là một bước đột phá, hứa hẹn tạo ra các tấm pin có thể lắp đặt trên cửa sổ tòa nhà hay xe hơi mà không ảnh hưởng đến tầm nhìn và thẩm mỹ.
Thiết bị này có thể được lắp đặt ở những vị trí cần có hệ thống chiếu sáng và thiết kế thẩm mỹ
(Nguồn: Đại học Osaka).
Vượt qua thách thức của pin mặt trời truyền thống
Trong khi pin mặt trời silicon hay perovskite có hiệu suất cao, chúng gặp khó khăn trong việc chỉ sử dụng một phần quang phổ ánh sáng. Các tấm pin hữu cơ trước đây thường hấp thụ ánh sáng khả kiến, khiến chúng có màu sắc, hạn chế ứng dụng ở những nơi cần độ trong suốt và thẩm mỹ. Nghiên cứu mới này đã giải quyết vấn đề bằng cách thiết kế các phân tử bán dẫn hữu cơ có khả năng hấp thụ ánh sáng hồng ngoại gần trong khi vẫn cho ánh sáng nhìn thấy đi qua. Bí quyết nằm ở việc kiểm soát chính xác cấu trúc và trạng thái điện tử của vật liệu, tạo ra sự tương tác nội phân tử mạnh, giúp vật liệu gần như trong suốt không màu trước mắt người.
| Tiếng Nhật (Kanji) | Tiếng Việt | Tiếng Anh |
| 可視光 | Ánh sáng nhìn thấy | Visible Light |
| 近赤外光 | Ánh sáng hồng ngoại gần | Near-Infrared Light (NIR) |
| 波長 [nm] | Bước sóng [nm] | Wavelength [nm] |
| 光量子束密度 | Mật độ dòng lượng tử ánh sáng (Phụ thuộc trục tung bên trái - đường màu đỏ) | Photon Flux Density |
| 吸光度 | Độ hấp thụ (Phụ thuộc trục tung bên phải - đường màu đen) | Absorbance |
| 高い可視光透過性 | Độ truyền qua ánh sáng nhìn thấy cao | High Visible Light Transmittance |
| 近赤外光選択的な吸収 | Hấp thụ chọn lọc ánh sáng hồng ngoại gần | Near-Infrared Selective Absorption |
Hiệu suất và ứng dụng
Màng mỏng vật liệu mới vừa có khả năng hấp thụ hiệu quả ánh sáng hồng ngoại gần, vừa cho phép các điện tích sinh ra sau khi hấp thụ di chuyển dễ dàng bên trong. Pin mặt trời chế tạo từ vật liệu này có hiệu suất lượng tử ngoài (EQE) vượt quá 20% trong vùng hồng ngoại gần, trong khi vẫn giữ được độ trong suốt cao. Điều này mở ra tiềm năng ứng dụng rộng lớn. Cửa sổ lắp pin sẽ vừa phát điện, vừa chặn một phần bức xạ hồng ngoại, mang lại hiệu quả cách nhiệt, giảm chi phí điều hòa không khí. Ngoài ra, nhóm nghiên cứu cũng đã thành công trong việc sử dụng thiết bị này để phát hiện nhịp tim và hướng tới phát triển các thiết bị đeo sức khỏe không gây chú ý hoặc cảm biến tự cấp nguồn hoạt động bằng ánh sáng môi trường.
