acecook

Kính năng lượng mặt trời tự phục hồi đạt hiệu suất cao kỷ lục

Công nghiệp năng lượng
15/09/2025 15:52
Giữa làn sóng kiến trúc xanh và đô thị thông minh lan tỏa toàn cầu, các nhà khoa học Trung Quốc đã phát triển một loại kính năng lượng mặt trời có khả năng tự “chữa lành”. Đó là kính phát sáng mặt trời (luminescent solar concentrators - LSCs). Loại vật liệu mới có thể tái chế và duy trì tới 95% hiệu suất sau nhiều chu trình sử dụng, hứa hẹn mở ra hướng đi mới cho ngành xây dựng và năng lượng xanh.
aa
1.	Ảnh minh họa kính năng lượng mặt trời tự phục hồi. Ảnh: Laurel Glass
Ảnh minh họa kính năng lượng mặt trời tự phục hồi. Ảnh: Laurel Glass

Đột phá trong công nghệ kính năng lượng

LSC sử dụng vật liệu huỳnh quang bán trong suốt, hấp thụ một phần ánh sáng mặt trời, từ đó phát lại ánh sáng ở bước sóng khác và dẫn truyền tới các tế bào quang điện đặt ở mép kính để tạo ra điện năng. Nhờ cơ chế này, bề mặt kính không chỉ lấy ánh sáng tự nhiên như cửa sổ thông thường mà còn biến các tường kính, cửa sổ hay mái kính thành nguồn năng lượng tái tạo.

Mặc dù LSC vốn vượt trội hơn pin mặt trời truyền thống nhờ tính trong suốt và khả năng tích hợp vào các công trình, công nghệ này vẫn tồn tại nhiều hạn chế. Phần lớn các kính huỳnh quang trước đây được sản xuất bằng cách pha trộn các tinh thể siêu nhỏ (nanocrystals).

Hiệu quả của phương pháp này trong phòng thí nghiệm là không thể phủ nhận, thế nhưng sản xuất nanocrystal vừa tốn kém, vừa khó mở rộng quy mô lại tiêu tốn nhiều hóa chất và thời gian, trong khi tỷ lệ thành phẩm thấp. Ngoài ra, khi kính bị hư hỏng, các chất phát quang bên trong cũng không thể tái chế, buộc phải loại bỏ, dẫn đến lãng phí vật liệu.

Để khắc phục những hạn chế này, nhóm nghiên cứu của Giáo sư Xiyan Li tại Đại học Nankai, Trung Quốc đã phát triển một loại vật liệu phát quang vàng. Ở trạng thái bình thường, hợp chất này tồn tại dưới dạng bột huỳnh quang (phosphor), nhưng khi nung nóng sẽ chuyển thành dạng kính trong suốt, vừa duy trì đặc tính quang học, vừa dẫn ánh sáng tới các tế bào quang điện, biến bề mặt kính thành nguồn điện sạch.

Hiệu suất ấn tượng cùng khả năng tự phục hồi

Kính năng lượng mới đạt hiệu suất và độ bền ấn tượng ngay từ giai đoạn thử nghiệm. Các chuyên gia ghi nhận hiệu suất chuyển đổi điện năng và hiệu suất quang học cao, đồng thời vật liệu vẫn đảm bảo độ trong suốt cần thiết cho ứng dụng thực tế.

Đặc biệt, tấm kính còn có khả năng hấp thụ tia cực tím và phát quang mạnh mẽ, tối ưu hóa dẫn truyền ánh sáng tới các tế bào quang điện. Những đặc tính này được đánh giá cao trong lĩnh vực LSC, nơi hiệu năng vận hành quan trọng không kém tính thẩm mỹ và khả năng tích hợp kiến trúc.

Một điểm đột phá của công nghệ này là khả năng tái chế và tự phục hồi. Khi nung ở khoảng 200°C, kính có thể chuyển đổi linh hoạt giữa hai trạng thái phosphor và thủy tinh, qua đó khôi phục gần như nguyên trạng. “Thậm chí sau 10 chu trình chuyển đổi, các phosphor tái chế vẫn duy trì khoảng 95% hiệu suất phát quang ban đầu. Điều này cho phép vật liệu tiếp tục được sử dụng trong nhiều lĩnh vực với hiệu quả gần như tương đương phosphor mới tổng hợp”, nhóm nghiên cứu nhấn mạnh.

Sơ đồ LSC dựa trên vật liệu phát quang vàng. Ảnh: Nhóm nghiên cứu/ Light: Science & Applications.
Sơ đồ LSC dựa trên vật liệu phát quang vàng. Ảnh: Nhóm nghiên cứu/ Light: Science & Applications.

Triển vọng ứng dụng trong xây dựng và năng lượng

Theo giới chuyên môn, phát minh này không chỉ dừng lại ở phòng thí nghiệm mà còn mở ra nhiều hướng mới cho ngành công nghiệp xây dựng. Nếu sản xuất quy mô lớn, các tòa nhà, trung tâm thương mại hay công trình công cộng trong tương lai có thể được thiết kế với cửa sổ và vách kính vừa tận dụng ánh sáng tự nhiên, vừa tự tạo ra điện sạch. Những tấm kính này không chỉ bền lâu hơn các vật liệu năng lượng mặt trời hiện nay mà còn có khả năng tái chế và tự phục hồi, giúp giảm chi phí bảo trì và hạn chế lãng phí nguyên vật liệu.

Công nghệ kính năng lượng tự phục hồi kỳ vọng sẽ trở thành mắt xích quan trọng trong xu hướng xây dựng xanh, đô thị thông minh và năng lượng tái tạo. Trong bối cảnh Việt Nam hướng tới trung hòa carbon vào năm 2050, sản phẩm kính phát sáng mặt trời là một giải pháp đầy triển vọng, giúp góp phần giảm phụ thuộc vào nguồn điện hóa thạch, hướng tới hệ thống năng lượng bền vững và hiệu quả hơn trong tương lai.

Phương Như (Theo InterestingEngineering)

mca
Tin bài khác
Máy bay không người lái chạy bằng năng lượng mặt trời

Máy bay không người lái chạy bằng năng lượng mặt trời

XSun thiết kế và sản xuất một loại máy bay không người lái (drone) vừa tự chủ về năng lượng, vừa có khả năng tự ra quyết định cho các sứ mệnh hoàn toàn tự động. Để hiện thực hóa chiếc SolarXOne, công ty khởi nghiệp này cần những bộ phận lắp ráp đáng tin cậy và hiệu suất cao. Đó chính là lý do họ tìm đến maxon để phát triển hệ thống đẩy.
Cách sử dụng công tắc an toàn để nhận diện các giải pháp an toàn công nghiệp tối ưu

Cách sử dụng công tắc an toàn để nhận diện các giải pháp an toàn công nghiệp tối ưu

Các công tắc được đánh giá an toàn cần thiết trong các ứng dụng công nghiệp để đảm bảo rằng máy móc và hệ thống có thể được chuyển sang trạng thái an toàn một cách đáng tin cậy và dự đoán được, thường trong trường hợp có lỗi vận hành hoặc yêu cầu chức năng an toàn.
Ứng dụng khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số lĩnh vực di sản văn hóa

Ứng dụng khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số lĩnh vực di sản văn hóa

Chính phủ ban hành Nghị định số 308/2025/NĐ-CP quy định chi tiết một số điều và biện pháp tổ chức, hướng dẫn thi hành Luật Di sản văn hóa; trong đó quy định rõ về chuyển đổi số trong lĩnh vực di sản văn hóa.
STEAMCUP 2026 chính thức khởi động, mở rộng thành sân chơi Robotics châu Á

STEAMCUP 2026 chính thức khởi động, mở rộng thành sân chơi Robotics châu Á

Sau ba mùa gây tiếng vang, STEAMCUP trở lại năm 2026 với phiên bản hoàn toàn mới và quy mô khu vực Đông Nam Á. Không chỉ là sân chơi robot, STEAMCUP 2026 hứa hẹn mang đến hành trình sáng tạo, thử thách và kết nối dành cho hàng trăm học sinh tiểu học trên cả nước.
Hội đàm thúc đẩy hợp tác chiến lược, hướng tới Triển lãm CIAME Asia Vietnam 2026

Hội đàm thúc đẩy hợp tác chiến lược, hướng tới Triển lãm CIAME Asia Vietnam 2026

Ngày 3/12/2025, Viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch đã tiếp đón và làm việc với đoàn công tác gồm đại diện các hiệp hội và tổ chức ngành máy nông nghiệp Trung Quốc. Cuộc họp nhằm trao đổi thông tin và thảo luận khả năng hợp tác giữa hai bên, đặc biệt trong khuôn khổ triển lãm CIAME Asia Vietnam dự kiến tổ chức tại Thành phố Hồ Chí Minh vào tháng 7/2026.
Thị trường chứng khoán ngày 4/12: Đà tăng kéo dài sang phiên thứ 7, dòng tiền tìm đến nhóm bất động sản

Thị trường chứng khoán ngày 4/12: Đà tăng kéo dài sang phiên thứ 7, dòng tiền tìm đến nhóm bất động sản

Đà tăng của thị trường tiếp tục kéo dài sang phiên thứ 7 khi VN Index nhích thêm hơn 5 điểm, tuy nhiên trạng thái lưỡng lự đã xuất hiện với cây nến Doji. Dòng tiền vẫn liên tục luân chuyển và hôm nay đã chuyển sang nhóm bất động sản và một số cổ phiếu midcaps.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 5/12/2025: Tuổi Tý xảy ra mâu thuẫn, tuổi Ngọ gặp nhiều may mắn

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 5/12/2025: Tuổi Tý xảy ra mâu thuẫn, tuổi Ngọ gặp nhiều may mắn

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 5/12/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Huawei ra mắt Mate 80 Pro Max và Mate 80 RS Ultimate Design: Chip Kirin 9030 Pro, màn hình 8.000 nits

Huawei ra mắt Mate 80 Pro Max và Mate 80 RS Ultimate Design: Chip Kirin 9030 Pro, màn hình 8.000 nits

Không chỉ giới thiệu Mate 80 Pro Max, Huawei còn gây chú ý với phiên bản RS Ultimate Design sở hữu khung titanium và kính Kunlun Glass 2. Bộ đôi được trang bị chip Kirin 9030 Pro, camera nâng cấp và sạc nhanh 100 W.
Ngành công nghiệp và năng lượng chung tay giải bài toán chuyển đổi kép

Ngành công nghiệp và năng lượng chung tay giải bài toán chuyển đổi kép

Chiều 3/12, Hội thảo “Chuyển đổi kép trong sản xuất công nghiệp và năng lượng” diễn ra trong khuôn khổ Diễn đàn Chuyển đổi số ngành Công Thương 2025 thu hút đông đảo sự tham gia của các nhà quản lý chính sách, lãnh đạo Bộ, ngành và các doanh nghiệp lĩnh vực công nghiệp và năng lượng.
Nhận định phiên giao dịch ngày 4/12: Ưu tiên nắm giữ các cổ phiếu có vận động hồi phục mạnh mẽ

Nhận định phiên giao dịch ngày 4/12: Ưu tiên nắm giữ các cổ phiếu có vận động hồi phục mạnh mẽ

Thị trường chứng khoán bước sang phiên 4/12 với tâm thế tích cực khi VN-Index tiếp tục duy trì nhịp tăng và dòng tiền có xu hướng tìm đến những cổ phiếu hồi phục mạnh. Diễn biến thanh khoản cải thiện cùng sự dẫn dắt của nhóm ngân hàng đang củng cố kỳ vọng về xu hướng tăng ngắn hạn, qua đó mở ra cơ hội cho nhà đầu tư ưu tiên nắm giữ các mã có nền tảng hồi phục rõ nét và dư địa tăng giá lớn hơn mặt bằng chung.
song-gia-tri