Sơn năng lượng mặt trời sẽ giúp ô tô không cần sạc điện?

Ngoài tấm pin mặt trời, bạn có bao giờ nghe nói về sơn năng lượng mặt trời chưa? Sơn năng lượng mặt trời được hiểu là loại sơn có thể tạo ra điện nhưng cũng có tác dụng như sơn thông thường. Sơn sẽ là loại sơn thông thường với hàng nghìn hạt vật liệu nhạy sáng được nhúng trong đó, thứ có thể biến sơn thông thường thành sơn thu năng lượng siêu nạp.

Những chiếc ô tô điện trong tương lai sẽ đi được quãng đường dài hơn, giảm sự phụ thuộc vào trạm sạc, nhờ nguồn năng lượng từ hệ thống sơn năng lượng mặt trời. Giải pháp này dù chưa thể thay thế hoàn toàn việc sạc pin, tuy nhiên cũng mở ra tiềm năng lớn để các nhà sản xuất đầu tư nghiên cứu, phát triển.

Mới đây, hãng xe Mercedes-Benz (CHLB Đức) đã công bố giải pháp thông minh để giải quyết hạn chế về phạm vi di chuyển của ô tô điện. Giải pháp này được gọi là sơn năng lượng mặt trời, bao gồm các loại mô-đun năng lượng mặt trời mới, có thể được áp dụng liền mạch vào bề mặt sơn thân xe.

Sau khi thử nghiệm với diện tích sơn 1,8 m2 trên nóc và nắp ca-pô của mẫu xe điện EQXX, Mercedes-Benz đã quyết định phủ toàn bộ chiếc xe bằng loại sơn mới này và thu về kết quả ấn tượng. Với tổng diện tích bề mặt 11m2, bao phủ cả chắn bùn, cửa xe và cốp sau, lớp sơn đặc biệt có thể tạo ra năng lượng cho xe chạy trung bình 32 km/ngày trong cả năm. Con số này tương đương khoảng 60% quãng đường di chuyển trung bình hàng ngày của một người Đức và quan trọng hơn hết là nó hoàn toàn miễn phí. Tại Los Angeles (Mỹ), kết quả thậm chí còn khả quan hơn với trung bình 47 km/ngày thu được nhờ lớp sơn năng lượng mặt trời. Quãng đường đi được sẽ còn cao hơn nữa vào mùa hè.

Về cấu tạo, công nghệ sơn năng lượng mặt trời của Mercedes-Benz sử dụng vật liệu được tạm gọi là bề mặt quang điện, hay còn gọi là sơn quang điện (tế bào năng lượng mặt trời chấm lượng tử). Chúng là những chất bán dẫn siêu nhỏ, có thể hấp thụ ánh sáng và chuyển nó thành điện năng. Những chấm này sản xuất ít tốn kém hơn và cũng hiệu quả hơn nhiều so với tế bào quang điện sử dụng trên pin mặt trời thông thường.

Lớp vật liệu này được phủ lên các tấm ốp thân xe, tạo thành một lớp siêu mỏng với độ dày chỉ 5 micromet (mỏng hơn cả sợi tóc người). Các tấm thân xe được cách điện và kết nối với bộ chuyển đổi điện, cho phép truyền năng lượng mặt trời thu được tới pin hoặc động cơ. Lớp sơn ngoài cùng được chế tạo bằng công nghệ nano tiên tiến, giúp tối ưu hóa hiệu suất hấp thụ năng lượng. Lớp sơn này cho phép 94% ánh sáng mặt trời xuyên qua, để tiếp cận lớp quang điện bên trong. Các nhà nghiên cứu cho biết sơn năng lượng mặt trời sẽ có sẵn, với mọi màu sắc khi ra mắt, nhưng các màu tối có hiệu suất tốt nhất.

Mercedes-Benz cũng nhấn mạnh rằng công nghệ này không sử dụng kim loại đất hiếm, không chứa silicon và được sản xuất từ các nguyên liệu thô không độc hại. Điều này không chỉ giúp giảm thiểu tác động đến môi trường mà còn tăng tính khả thi cho việc áp dụng công nghệ trên quy mô lớn.

Cho đến nay sơn năng lượng mặt trời không có hiệu suất tương tự như tấm pin mặt trời, nó chỉ có khả năng thu được khoảng 3 đến 8% năng lượng mặt trời rơi trên bề mặt được sơn.

Mercedes-Benz cho biết, đang nghiên cứu để tạo ra một bề mặt quang điện có hiệu suất định mức là 20%, tương đương với hiệu suất của các tấm pin mặt trời thương mại hiện đại.

Các nhà nghiên cứu dự đoán công nghệ này sẽ được sản xuất hàng loạt trong vòng 5 đến 10 năm tới. Công nghệ sơn đặc biệt sẽ giúp chủ xe không cần sạc điện nếu chỉ sử dụng để đi lại hàng ngày.