Viễn cảnh thiết bị hoạt động liên tục không cần sạc

Exeger, công ty công nghệ tại Thụy Điển, cho biết bắt đầu thương mại hóa sản phẩm quang năng ứng dụng công nghệ pin mặt trời nhạy cảm với thuốc nhuộm (DSSC). Theo đó, các tấm pin có ưu điểm mỏng nhẹ, dễ uốn cong, chi phí rẻ và có thể sản xuất hàng loạt nhờ quy trình in đơn giản. Với cùng cường độ ánh sáng, loại pin này tạo ra năng lượng vượt trội so với pin mặt trời thông thường.

Marina Freitag, giáo sư hóa học tại Đại học Newcastle (Anh), cho biết DSSC đạt tỷ lệ chuyển đổi 38% ánh sáng trong nhà, mức kỷ lục hiện nay. Để so sánh, tấm pin năng lượng cũ chỉ đạt tỷ lệ vài phần trăm ở cùng điều kiện. "Trước đây, thiết bị gia dụng chạy bằng ánh sáng phòng thực chất là chiêu trò quảng cáo của đơn vị sản xuất, nhưng điều này bắt đầu thay đổi nhờ tiến bộ công nghệ", giáo sư Freitag nói với WSJ.

Các nhà khoa học cho biết pin mặt trời nhạy cảm thuốc nhuộm có cách hoạt động khác với pin quang năng silicon truyền thống. Hiểu đơn giản, chúng mô phỏng phương thức thực vật quang hợp, từ đó nhận nguồn sáng chiếu đến từ mọi góc độ nhằm đạt hiệu suất tối đa trong môi trường ánh sáng yếu. Trên cùng một diện tích, tế bào DSSC hấp thụ năng lượng gấp 10 lần so với những tế bào quang điện silicon từng dùng để cấp nguồn cho máy tính bỏ túi của thập niên trước.

Sản phẩm DSSC do công ty Exeger sản xuất đã được ứng dụng trên loạt tai nghe của hãng Urbanista, trụ sở tại Stockholm, Thụy Điển. Người dùng cho biết họ có thể sử dụng tai nghe trong nhiều ngày chỉ với ánh sáng hắt vào từ cửa sổ hoặc đèn phòng. Thiết bị cũng có ứng dụng đi kèm, giúp hiển thị lượng điện tích và tốc độ sạc ở từng điều kiện.

Ngoài Exeger, nhiều đơn vị khác cũng nhận ra ưu thế của pin mặt trời nhạy cảm với thuốc nhuộm và đang tăng tốc nghiên cứu. Ngày 9/1, công ty quang điện Ambient Photonics (Mỹ) tuyên bố hợp tác cùng Google để sản xuất thiết bị ứng dụng pin DSSC. Cả hai chưa tiết lộ thông tin sản phẩm nhưng dự kiến hoàn thiện và ra mắt ngay năm nay.

"Mặt trước pin DSSC của chúng tôi có thể hấp thụ 100% năng lượng ánh sáng, tương tự pin mặt trời truyền thống, nhưng mặt sau tạo khác biệt khi có thể cung cấp tối thiểu 50% năng lượng so với thông thường. Công nghệ pin hai chiều này sẽ tạo ra cuộc cách mạng trong thiết kế các thiết bị điện tử", Bates Marshall, CEO Ambient Photonis, nói trong bài đăng trên trang chủ công ty.

Theo ScienceDirect, công nghệ pin quang năng mới mở ra viễn cảnh đồ điện tử gia dụng có thể hoạt động liên tục mà không cần lo về việc hết pin hoặc bất ngờ mất nguồn cấp điện. Ví dụ, người dùng có thể thêm chiếc đèn ngủ tích hợp tấm pin DSSC ở bất cứ đâu trong phòng, bỏ qua hàng loạt bước lắp đặt phức tạp như thuê thợ để đục lỗ trên tường, chạy dây điện mới vào vị trí công tắc và tự lắp đặt hộp công tắc.

Dù vậy, công nghệ này vẫn ở mức sơ khai và cần thêm nhiều cải tiến. Hiện pin DSSC mới được ứng dụng cấp nguồn cho các thiết bị nhỏ như điều khiển từ xa, tai nghe, đèn ngủ, đồng hồ báo thức... Các nhà khoa học đánh giá để vận hành một vật tốn nhiều năng lượng như điện thoại di động, pin DSSC hiện phải có kích cỡ tương đương một chiếc bàn làm việc.