Tin tức

Tin công nghệ Đánh giá sản phẩm Kiến thức công nghệ Tin nội bộ Dịch vụ - Giải pháp

Đột phá công nghệ pin mặt trời perovskite hoạt động dưới nước 10 mét

Thứ năm, 19:15 Ngày 17/09/2026 .

Các nhà khoa học Trung Quốc đã phát triển thành công pin mặt trời perovskite có khả năng vận hành ổn định ở độ sâu 10 mét dưới nước biển. Công nghệ này mở ra triển vọng mới cho việc cấp năng lượng tự chủ cho các thiết bị quan trắc và robot tự hành dưới đại dương.

Bước tiến mới trong công nghệ năng lượng tái tạo dưới đáy biển

Việc khai thác năng lượng mặt trời vốn được mặc định là chỉ dành cho môi trường trên cạn hoặc bề mặt nước. Tuy nhiên, một nghiên cứu đột phá từ Đại học Vân Nam, Trung Quốc, được công bố trên tạp chí Joule, đã thay đổi hoàn toàn quan điểm này. Các nhà khoa học đã thành công trong việc chế tạo các tấm pin mặt trời có khả năng vận hành ổn định ở độ sâu 10 mét dưới mực nước biển.

Đây là một cột mốc quan trọng, vượt xa các thử nghiệm trước đây vốn chỉ dừng lại ở độ sâu dưới 2 mét. Việc ứng dụng thành công vật liệu perovskite trong môi trường khắc nghiệt này không chỉ là một bài toán kỹ thuật, mà còn là lời giải cho nhu cầu năng lượng bền vững của các thiết bị công nghệ dưới nước vốn đang gặp nhiều hạn chế về pin dự trữ.

Cấu tạo và cơ chế hoạt động của pin mặt trời perovskite

Để đạt được độ bền trong môi trường nước biển vốn có độ mặn và áp suất cao, nhóm nghiên cứu đã sử dụng perovskite halide chì làm thành phần cốt lõi. Đây là loại vật liệu quang điện có hiệu suất chuyển đổi năng lượng ấn tượng, lên đến gần 35% trong môi trường phòng thí nghiệm.

Điểm mấu chốt tạo nên sự khác biệt chính là việc tích hợp thêm một loại polymer chuyên dụng có tên là polyhexamethylene guanidine hydrochloride. Hợp chất này đóng vai trò như một lớp màng bảo vệ, giúp tăng cường độ bền và hiệu suất cho các tế bào quang điện khi phải tiếp xúc trực tiếp với nước biển, ngăn chặn sự suy giảm chức năng do tác động của môi trường.

Hiệu suất thực tế qua các phép đo

Kết quả từ các thử nghiệm thực địa cho thấy năng lượng thu được có sự thay đổi theo độ sâu, cụ thể:

Ở độ sâu 2 mét: Thu được 1.416 mWh điện năng.
Ở độ sâu 6 mét: Thu được 752 mWh điện năng.
Ở độ sâu 10 mét: Thu được 324 mWh điện năng.

Dù mức năng lượng giảm dần khi càng xuống sâu, nhưng lượng điện này vẫn đủ để duy trì hoạt động và sạc đầy cho các bộ pin lithium-ion trong khoảng 2 giờ. Đây là nguồn năng lượng quý giá cho các hệ thống cảm biến, camera giám sát và thiết bị liên lạc dưới nước.

Tiềm năng và thách thức trong tương lai

Công nghệ này hứa hẹn sẽ tối ưu hóa các hệ thống năng lượng tự cung tự cấp, giảm bớt sự phụ thuộc vào các nguồn pin truyền thống vốn có tuổi thọ hạn chế. Tuy nhiên, để đưa công nghệ này vào ứng dụng thương mại rộng rãi, vẫn còn nhiều thách thức kỹ thuật cần được giải quyết.

Một trong những trở ngại lớn nhất là hiện tượng tích tụ chất hữu cơ sinh học (biofouling) trên bề mặt tấm pin. Trong môi trường đại dương, các vi sinh vật và tảo có thể bám vào bề mặt, làm giảm khả năng hấp thụ ánh sáng. Do đó, việc nghiên cứu các lớp phủ chống bám bẩn hoặc quy trình vệ sinh tự động sẽ là bước đi tiếp theo cần thiết để duy trì hiệu suất lâu dài cho các tấm pin quang điện này.

Tổng kết lại, công trình của nhóm nghiên cứu Trung Quốc không chỉ khẳng định vị thế của vật liệu perovskite mà còn mở ra một chương mới cho việc thăm dò và khai thác đại dương bằng các thiết bị tự hành thông minh, bền vững với môi trường.