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)

tan-hoang-minh
Tin bài khác
PV GAS kiện toàn lãnh đạo, hướng tới giai đoạn tăng trưởng mới

PV GAS kiện toàn lãnh đạo, hướng tới giai đoạn tăng trưởng mới

Tổng công ty Khí Việt Nam (PV GAS) vừa kiện toàn các vị trí lãnh đạo chủ chốt nhiệm kỳ 2026-2031, trong đó ông Bùi Minh Tiến được bầu giữ chức Chủ tịch HĐQT và ông Dương Trí Hội được bổ nhiệm làm Tổng Giám đốc.
Thị trường chứng khoán ngày 15/9: Sắc xanh lan rộng, VN Index bật tăng gần 23 điểm

Thị trường chứng khoán ngày 15/9: Sắc xanh lan rộng, VN Index bật tăng gần 23 điểm

Sau những phiên chịu sức ép, VN Index bất ngờ bật tăng gần 23 điểm và lấy lại mốc 1.800. Nhóm dầu khí có phiên bùng nổ kéo theo hàng loạt mã khác tăng tốt giúp sắc xanh phủ khắp bảng điện tử.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 16/9/2026: Tuổi Ngọ vận trình khởi sắc, tuổi Tý nên thận trọng quyết định

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 16/9/2026: Tuổi Ngọ vận trình khởi sắc, tuổi Tý nên thận trọng quyết định

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 16/9/2026 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên và sức khỏe.
Ông Ngô Ngọc Quang được bầu làm Chủ tịch HĐQT PSI

Ông Ngô Ngọc Quang được bầu làm Chủ tịch HĐQT PSI

Ông Ngô Ngọc Quang, Thành viên HĐQT PVcomBank, đại diện cổ đông PVcomBank, vừa được bầu làm Chủ tịch HĐQT Công ty Cổ phần Chứng khoán Dầu khí (PSI) nhiệm kỳ 2022-2027.
Nhà máy “nói nhiều ngôn ngữ”: Vì sao nhiều doanh nghiệp Việt Nam chọn Kepware Server làm nền tảng kết nối OT-IT

Nhà máy “nói nhiều ngôn ngữ”: Vì sao nhiều doanh nghiệp Việt Nam chọn Kepware Server làm nền tảng kết nối OT-IT

Một nhà máy sản xuất tại Việt Nam điển hình hôm nay có thể vận hành PLC Siemens trên dây chuyền lắp ráp từ Đức, robot hàn Yaskawa từ Nhật Bản, dây chuyền đóng gói dùng bộ điều khiển Mitsubishi, và một khu vực mở rộng gần đây với thiết bị Omron hoặc Allen-Bradley.
Nhận định phiên giao dịch ngày 15/9: Ưu tiên quản trị rủi ro, không nên bắt đáy

Nhận định phiên giao dịch ngày 15/9: Ưu tiên quản trị rủi ro, không nên bắt đáy

Thị trường chứng khoán Việt Nam tiếp tục điều chỉnh trong phiên giao dịch ngày 14/9, với áp lực bán gia tăng, đặc biệt tại nhóm cổ phiếu vừa và nhỏ. Trong bối cảnh VN-Index lùi về các vùng hỗ trợ kỹ thuật quan trọng, nhà đầu tư được khuyến nghị ưu tiên quản trị rủi ro và chưa nên vội bắt đáy các cổ phiếu đang suy yếu về giá.
Fortinet nằm trong nhóm dẫn đầu Gartner Magic Quadrant 2026 về năng lực cung cấp tường lửa

Fortinet nằm trong nhóm dẫn đầu Gartner Magic Quadrant 2026 về năng lực cung cấp tường lửa

Được Gartner lần thứ hai liên tiếp xếp vào nhóm “Leader”, Fortinet tiếp tục khẳng định năng lực cung cấp giải pháp tường lửa (Hybrid Mesh Firewall) cho các môi trường doanh nghiệp lai, kết hợp giữa mạng, bảo mật, điện toán đám mây và công nghệ AI.
Học sinh Hà Nội học cách sử dụng năng lượng an toàn, tiết kiệm

Học sinh Hà Nội học cách sử dụng năng lượng an toàn, tiết kiệm

Gần 1.000 học sinh Trường Tiểu học Lĩnh Nam, phường Lĩnh Nam, thành phố Hà Nội, được trang bị kiến thức và kỹ năng sử dụng năng lượng an toàn, tiết kiệm, hiệu quả thông qua chương trình tuyên truyền do Cục Đổi mới sáng tạo, Chuyển đổi xanh và Khuyến công (Bộ Công Thương) tổ chức ngày 14/9.
Thị trường chứng khoán ngày 14/9: Cổ phiếu họ Gelex giảm sàn, nhóm dầu khí “ngược dòng”

Thị trường chứng khoán ngày 14/9: Cổ phiếu họ Gelex giảm sàn, nhóm dầu khí “ngược dòng”

VN Index tiếp tục giảm gần 7 điểm khi áp lực bán vẫn lan rộng trên thị trường. Dầu khí giữ vai trò điểm sáng hiếm hoi, trong khi chứng khoán, bất động sản và nhóm Gelex chịu sức ép mạnh.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 15/9/2026: Tuổi Tỵ vận trình hanh thông, tuổi Mùi nên thận trọng công việc

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 15/9/2026: Tuổi Tỵ vận trình hanh thông, tuổi Mùi nên thận trọng công việc

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 15/9/2026 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên và sức khỏe.