Kỹ thuật mới mang tên ShadeCut cho phép các mô-đun điện mặt trời (PV) bắt chước hình dáng của ngói lợp, từ đó hòa nhập liền mạch vào các tòa nhà. Kỹ thuật này không chỉ tạo ra các họa tiết hình ảnh phức tạp cho pin mặt trời mà còn duy trì khoảng 95% công suất đầu ra so với các mô-đun không được phủ lớp.

ShadeCut được xây dựng dựa trên công nghệ MorphoColor – một lớp phủ lấy cảm hứng từ sinh học, sử dụng cấu trúc siêu nhỏ để tạo ra màu sắc mà không cần đến các chất tạo màu truyền thống. Công nghệ này cho phép tạo ra các thiết kế giống như ngói lợp, tường xây hoặc thậm chí là các đường nét tùy chỉnh nhờ vào các màng màu đặc biệt với các đường cắt trong suốt.

Tiến sĩ Martin Heinrich, trưởng nhóm nghiên cứu về bao bọc và tích hợp quang điện tại Fraunhofer ISE, cho biết: “Công nghệ này đặc biệt hữu ích cho các mô-đun được thiết kế để tích hợp vào mặt tiền, hệ thống quang điện trên mái nhà, hoặc thậm chí là lan can, đặc biệt là trên các tòa nhà lịch sử”.

Nét nghệ thuật giúp pin mặt trời không còn bị ‘ghẻ lạnh’

Lấy cảm hứng từ đôi cánh óng ánh của loài bướm Morpho, phương pháp MorphoColor sử dụng cấu trúc quang tử 3D để điều khiển ánh sáng, tạo ra màu sắc sống động và ổn định theo góc độ với tổn thất năng lượng tối thiểu. Tiến sĩ Marco Ernst, một trong những nhà phát triển ShadeCut, nhấn mạnh rằng việc cấu trúc và cắt lớp màng tạo màu cho phép tích hợp các hiệu ứng màu sắc và hoa văn phức tạp vào các mô-đun năng lượng mặt trời.

Ngoài ra, nhóm nghiên cứu cũng đã áp dụng cấu trúc bề mặt tương tự vào mặt sau của lớp kính bảo vệ các mô-đun quang điện thông qua quy trình chân không. ShadeCut sử dụng công nghệ điều khiển bằng laser hoặc CAD để cắt các họa tiết lên màng phim có lớp phủ MorphoColor, từ đó giúp các mô-đun này có thể bắt chước tường gạch hoặc ngói, hòa hợp hoàn hảo với màu sắc xung quanh.

Theo các nhà nghiên cứu, công nghệ MorphoColor đã chứng minh hiệu suất vượt trội so với các mô hình sinh học khác, với khả năng giữ lại khoảng 95% công suất của các tấm pin chưa phủ. Đây chính là yếu tố giúp công nghệ này trở nên hấp dẫn hơn cho các ứng dụng mà yếu tố thẩm mỹ đã hạn chế việc sử dụng tấm pin mặt trời.

ShadeCut dự kiến sẽ được giới thiệu tại triển lãm The Smarter E/Intersolar Europe 2026 ở Munich, diễn ra từ ngày 23 đến 25.6. Công nghệ này được kỳ vọng giúp năng lượng mặt trời trở nên dễ chấp nhận hơn trong các khu vực lịch sử và các dự án chú trọng đến thiết kế.

Tin liên quan:

Tàu năng lượng mặt trời có thể chở 7.000 chiếc xe

Đột phá công nghệ năng lượng tái tạo: Pin mặt trời vẫn tạo điện khi trời mưa

Điện mặt trời đang làm thay đổi thị trường năng lượng toàn cầu thế nào?