[{"data":1,"prerenderedAt":-1},["ShallowReactive",2],{"_public_topic_publications_thu%20n%C4%83ng%20l%C6%B0%E1%BB%A3ng{\"limit\":5}":3,"_public_topic_byId_thu năng lượng":11},{"code":4,"data":5,"meta":10},"SUCCESS",{"latest":6,"mostCited":7,"vietnamFeatured":8,"vietnamLatest":9},[],[],[],[],null,{"code":4,"data":12,"meta":10},{"id":13,"title":14,"description":15,"content":16,"term":17,"englishTitle":18,"synonyms":10,"definition":19,"discipline":20,"references":21,"faqs":41,"createUser":51,"publishUser":55,"keywords":59,"keywordCount":70,"enrichTopicLink":71,"status":72,"createTime":73,"updateTime":74,"publishTime":75,"linkEnrichedTime":76,"publicationScanTime":10,"contentErrorMessage":10,"viewCount":77,"relateTopics":78},"thu năng lượng","Thu năng lượng là gì? Các bài nghiên cứu khoa học liên quan","Thu năng lượng là quá trình thu nhận và chuyển đổi năng lượng từ môi trường như ánh sáng, nhiệt, rung động hay sóng điện từ thành điện năng sử dụng được...","\u003Cp>\u003Cstrong>Thu năng lượng\u003C\u002Fstrong> (\u003Cem>energy harvesting \u002F energy scavenging\u003C\u002Fem>) là (energy harvesting) là quá trình chuyển đổi các nguồn năng lượng phân tán sẵn có trong môi trường tự nhiên hoặc nhân tạo (như ánh sáng, nhiệt độ, rung động cơ học và sóng điện từ) thành điện năng hữu ích để cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện tử tự quản.\u003C\u002Fp>\n\u003Ch2>Định nghĩa và tổng quan về thu năng lượng\u003C\u002Fh2>\n\u003Cp>Thu năng lượng (energy harvesting) là quá trình thu nhận và {{topic|%7B%22topic%22%3A%22chuy%E1%BB%83n%20%C4%91%E1%BB%95i%20n%C4%83ng%20l%C6%B0%E1%BB%A3ng%22%7D}} từ môi trường xung quanh thành điện năng có thể sử dụng. Đây là phương pháp khai thác các {{topic|%7B%22topic%22%3A%22ngu%E1%BB%93n%20n%C4%83ng%20l%C6%B0%E1%BB%A3ng%22%7D}} sẵn có, liên tục hoặc gián đoạn, thường bị lãng phí như rung động, nhiệt độ, ánh sáng hoặc sóng vô tuyến. Quá trình này không yêu cầu nguồn cấp điện ngoài mà tận dụng hoàn toàn năng lượng từ môi trường, góp phần tạo ra các hệ thống tự vận hành và bền vững năng lượng.\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>Thu năng lượng đặc biệt phù hợp với các {{topic|%7B%22topic%22%3A%22thi%E1%BA%BFt%20b%E1%BB%8B%20%C4%91i%E1%BB%87n%20t%E1%BB%AD%22%7D}} công suất siêu thấp như cảm biến không dây, thiết bị IoT, thiết bị y sinh học đeo trên người hoặc cấy ghép trong cơ thể. Việc loại bỏ nhu cầu thay pin định kỳ giúp tăng tuổi thọ hệ thống, giảm chi phí bảo trì và thân thiện hơn với môi trường. Ngoài ra, công nghệ này mở rộng khả năng triển khai các thiết bị điện tử ở những vị trí khó tiếp cận hoặc nơi nguồn điện lưới không sẵn có.\u003C\u002Fp>\n\n\u003Ch2>Các nguồn năng lượng môi trường\u003C\u002Fh2>\n\u003Cp>Các nguồn năng lượng được sử dụng trong thu năng lượng phải thỏa mãn các tiêu chí: phổ biến, dễ khai thác, và có công suất phù hợp với ứng dụng. Một số nguồn năng lượng môi trường điển hình:\u003C\u002Fp>\n\u003Cul>\n  \u003Cli>\u003Cstrong>Ánh sáng:\u003C\u002Fstrong> từ mặt trời hoặc nguồn sáng nhân tạo\u003C\u002Fli>\n  \u003Cli>\u003Cstrong>Rung động cơ học:\u003C\u002Fstrong> từ chuyển động người, xe cộ, máy móc\u003C\u002Fli>\n  \u003Cli>\u003Cstrong>Chênh lệch nhiệt độ:\u003C\u002Fstrong> giữa cơ thể và môi trường, giữa hai bề mặt\u003C\u002Fli>\n  \u003Cli>\u003Cstrong>Sóng điện từ:\u003C\u002Fstrong> tín hiệu Wi-Fi, Bluetooth, radio, TV\u003C\u002Fli>\n\u003C\u002Ful>\n\u003Cp>Bảng phân loại theo {{topic|%7B%22topic%22%3A%22t%C3%ADnh%20li%C3%AAn%20t%E1%BB%A5c%22%7D}} của nguồn năng lượng:\u003C\u002Fp>\n\u003Ctable border=\"1\" cellpadding=\"5\">\n  \u003Ctbody>\u003Ctr>\n    \u003Cth>Loại nguồn\u003C\u002Fth>\n    \u003Cth>Tính chất\u003C\u002Fth>\n    \u003Cth>Ví dụ\u003C\u002Fth>\n  \u003C\u002Ftr>\n  \u003Ctr>\n    \u003Ctd>Liên tục\u003C\u002Ftd>\n    \u003Ctd>Hiện diện ổn định, dễ dự đoán\u003C\u002Ftd>\n    \u003Ctd>Năng lượng mặt trời ban ngày, nhiệt độ cơ thể\u003C\u002Ftd>\n  \u003C\u002Ftr>\n  \u003Ctr>\n    \u003Ctd>Gián đoạn\u003C\u002Ftd>\n    \u003Ctd>Xuất hiện không đều, phụ thuộc hoạt động\u003C\u002Ftd>\n    \u003Ctd>Chuyển động, sóng RF, âm thanh\u003C\u002Ftd>\n  \u003C\u002Ftr>\n\u003C\u002Ftbody>\u003C\u002Ftable>\n\n\u003Ch2>Các cơ chế chuyển đổi năng lượng\u003C\u002Fh2>\n\u003Cp>Tùy thuộc vào bản chất vật lý của nguồn năng lượng, các cơ chế chuyển đổi có thể rất khác nhau. Một số cơ chế tiêu biểu bao gồm:\u003C\u002Fp>\n\u003Cul>\n  \u003Cli>\u003Cstrong>Hiệu ứng áp điện (piezoelectric):\u003C\u002Fstrong> vật liệu sinh điện khi bị biến dạng cơ học\u003C\u002Fli>\n  \u003Cli>\u003Cstrong>Hiệu ứng Seebeck:\u003C\u002Fstrong> tạo ra điện áp khi có chênh lệch nhiệt độ giữa hai đầu chất bán dẫn\u003C\u002Fli>\n  \u003Cli>\u003Cstrong>Hiệu ứng quang điện:\u003C\u002Fstrong> sử dụng {{topic|%7B%22topic%22%3A%22t%E1%BA%BF%20b%C3%A0o%20n%C4%83ng%20l%C6%B0%E1%BB%A3ng%20m%E1%BA%B7t%20tr%E1%BB%9Di%22%7D}} để chuyển đổi ánh sáng thành điện\u003C\u002Fli>\n  \u003Cli>\u003Cstrong>Cảm ứng điện từ:\u003C\u002Fstrong> chuyển động tương đối giữa nam châm và cuộn dây tạo ra dòng điện\u003C\u002Fli>\n\u003C\u002Ful>\n\u003Cp>Công thức mô tả điện áp tạo ra bởi hiệu ứng Seebeck:\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>\u003Cscript type=\"math\u002Ftex\">V = \\alpha (T_{\\text{hot}} - T_{\\text{cold}})\u003C\u002Fscript>\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>Trong đó \u003Cscript type=\"math\u002Ftex\">\\alpha\u003C\u002Fscript> là hệ số Seebeck, \u003Cscript type=\"math\u002Ftex\">T_{\\text{hot}}\u003C\u002Fscript> và \u003Cscript type=\"math\u002Ftex\">T_{\\text{cold}}\u003C\u002Fscript> lần lượt là nhiệt độ tại hai đầu.\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>Các cơ chế này có thể kết hợp trong hệ thống thu năng lượng lai (hybrid), tận dụng đồng thời nhiều nguồn khác nhau để tăng công suất và độ tin cậy.\u003C\u002Fp>\n\n\u003Ch2>Các công nghệ thu năng lượng điển hình\u003C\u002Fh2>\n\u003Cp>Trên thị trường và trong nghiên cứu hiện nay đã phát triển nhiều giải pháp cụ thể để ứng dụng nguyên lý thu năng lượng. Dưới đây là một số công nghệ phổ biến:\u003C\u002Fp>\n\u003Cul>\n  \u003Cli>\u003Cstrong>Tế bào năng lượng mặt trời mini:\u003C\u002Fstrong> hiệu suất cao, hoạt động ổn định ngoài trời\u003C\u002Fli>\n  \u003Cli>\u003Cstrong>Thiết bị thu rung áp điện:\u003C\u002Fstrong> gắn trên nền nhà, giày, phương tiện giao thông\u003C\u002Fli>\n  \u003Cli>\u003Cstrong>Ăng-ten thu sóng RF:\u003C\u002Fstrong> thu tín hiệu vô tuyến từ môi trường xung quanh\u003C\u002Fli>\n  \u003Cli>\u003Cstrong>Thiết bị nhiệt điện (TEG):\u003C\u002Fstrong> tận dụng chênh lệch nhiệt độ trong động cơ, cơ thể người\u003C\u002Fli>\n\u003C\u002Ful>\n\u003Cp>Các công nghệ này được tích hợp trong hệ thống nhúng, thiết bị di động, cảm biến công nghiệp và các giải pháp năng lượng thông minh. Ví dụ thực tế có thể kể đến thiết bị {{topic|%7B%22topic%22%3A%22theo%20d%C3%B5i%20s%E1%BB%A9c%20kh%E1%BB%8Fe%22%7D}} đeo tay dùng năng lượng ánh sáng và thân nhiệt, hoặc mạng cảm biến trong nông nghiệp thông minh sử dụng năng lượng mặt trời và sóng vô tuyến.\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>Đọc thêm tại: \u003Ca href=\"https:\u002F\u002Fwww.sciencedirect.com\u002Fscience\u002Farticle\u002Fpii\u002FS1364032118305236\" target=\"_blank\">ScienceDirect - Energy harvesting technologies\u003C\u002Fa>\u003C\u002Fp>\n\n\u003Ch2>Hiệu suất và giới hạn vật lý\u003C\u002Fh2>\n\u003Cp>Hiệu suất chuyển đổi năng lượng phụ thuộc vào bản chất nguồn năng lượng, đặc tính vật liệu và mạch điện xử lý. Đối với hệ nhiệt điện, hiệu suất giới hạn bởi định luật Carnot:\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>\u003Cscript type=\"math\u002Ftex\">\\eta_{\\text{Carnot}} = 1 - \\frac{T_C}{T_H}\u003C\u002Fscript>\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>Trong đó \u003Cscript type=\"math\u002Ftex\">T_H\u003C\u002Fscript> là nhiệt độ cao và \u003Cscript type=\"math\u002Ftex\">T_C\u003C\u002Fscript> là nhiệt độ thấp. Các thiết bị thu ánh sáng như pin mặt trời cũng bị giới hạn bởi hiệu suất Shockley–Queisser.\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>Yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất tổng thể:\u003C\u002Fp>\n\u003Cul>\n  \u003Cli>Biên độ và tần số năng lượng đầu vào\u003C\u002Fli>\n  \u003Cli>Tổn thất chuyển đổi (nhiệt, điện trở)\u003C\u002Fli>\n  \u003Cli>Chất lượng vật liệu chuyển đổi\u003C\u002Fli>\n\u003C\u002Ful>\n\n\u003Ch2>Lưu trữ năng lượng thu được\u003C\u002Fh2>\n\u003Cp>Năng lượng thu được từ môi trường thường không ổn định và không liên tục. Việc lưu trữ là cần thiết để đảm bảo cung cấp điện liên tục cho tải. Hai giải pháp phổ biến:\u003C\u002Fp>\n\u003Cul>\n  \u003Cli>\u003Cstrong>Tụ siêu điện (supercapacitor):\u003C\u002Fstrong> có thể sạc và xả nhanh, tuổi thọ cao\u003C\u002Fli>\n  \u003Cli>\u003Cstrong>Pin sạc lithium-ion:\u003C\u002Fstrong> {{topic|%7B%22topic%22%3A%22m%E1%BA%ADt%20%C4%91%E1%BB%99%20n%C4%83ng%20l%C6%B0%E1%BB%A3ng%22%7D}} cao, dùng cho thiết bị lâu dài\u003C\u002Fli>\n\u003C\u002Ful>\n\u003Cp>Các mạch điều chỉnh năng lượng đầu ra như boost converter, buck converter và mạch ổn áp đóng vai trò trung gian giữa bộ thu và tải tiêu thụ.\u003C\u002Fp>\n\n\u003Ch2>Ứng dụng của công nghệ thu năng lượng\u003C\u002Fh2>\n\u003Cp>Thu năng lượng đang được triển khai trong nhiều lĩnh vực công nghiệp và dân dụng:\u003C\u002Fp>\n\u003Cul>\n  \u003Cli>Cảm biến trong {{topic|%7B%22topic%22%3A%22n%C3%B4ng%20nghi%E1%BB%87p%20ch%C3%ADnh%20x%C3%A1c%22%7D}}\u003C\u002Fli>\n  \u003Cli>Hệ thống đo lường trong nhà máy (giám sát rung, nhiệt độ)\u003C\u002Fli>\n  \u003Cli>Thiết bị đeo theo dõi sức khỏe, máy trợ tim\u003C\u002Fli>\n  \u003Cli>Mạng cảm biến môi trường không dây\u003C\u002Fli>\n\u003C\u002Ful>\n\u003Cp>Những ứng dụng này yêu cầu công suất rất thấp (μW–mW) nhưng có thể hoạt động liên tục nhờ thu năng lượng từ môi trường xung quanh.\u003C\u002Fp>\n\n\u003Ch2>Thách thức trong thương mại hóa\u003C\u002Fh2>\n\u003Cp>Mặc dù tiềm năng lớn, thu năng lượng vẫn gặp nhiều thách thức:\u003C\u002Fp>\n\u003Cul>\n  \u003Cli>Chi phí vật liệu và sản xuất cao\u003C\u002Fli>\n  \u003Cli>Công suất thấp, không phù hợp với thiết bị tiêu thụ lớn\u003C\u002Fli>\n  \u003Cli>Độ tin cậy và tuổi thọ hệ thống phụ thuộc vào {{topic|%7B%22topic%22%3A%22%C4%91i%E1%BB%81u%20ki%E1%BB%87n%20m%C3%B4i%20tr%C6%B0%E1%BB%9Dng%22%7D}}\u003C\u002Fli>\n\u003C\u002Ful>\n\u003Cp>Việc {{topic|%7B%22topic%22%3A%22ti%C3%AAu%20chu%E1%BA%A9n%20h%C3%B3a%22%7D}} mạch giao tiếp và tích hợp giữa phần cứng, phần mềm cũng là vấn đề cần giải quyết để mở rộng thị trường.\u003C\u002Fp>\n\n\u003Ch2>Xu hướng và nghiên cứu tương lai\u003C\u002Fh2>\n\u003Cp>Hướng nghiên cứu hiện tại tập trung vào phát triển vật liệu lai có hiệu suất cao, tích hợp nhiều chức năng và tính cơ động cao. Đồng thời, AI đang được tích hợp để tối ưu chiến lược quản lý năng lượng, đặc biệt trong mạng cảm biến phân tán hoặc thiết bị IoT.\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>Một số xu hướng nổi bật:\u003C\u002Fp>\n\u003Cul>\n  \u003Cli>Vật liệu nano composite và polymer áp điện linh hoạt\u003C\u002Fli>\n  \u003Cli>Thu năng lượng lai từ nhiều nguồn đồng thời\u003C\u002Fli>\n  \u003Cli>Tích hợp học sâu để dự đoán và điều phối tiêu thụ điện\u003C\u002Fli>\n\u003C\u002Ful>\n\u003Cp>Xem thêm tại \u003Ca href=\"https:\u002F\u002Fwww.nature.com\u002Farticles\u002Fs41467-020-15430-9\" target=\"_blank\">Nature Communications - Future of energy harvesting\u003C\u002Fa>\u003C\u002Fp>\n\n\u003Ch2>Định nghĩa và tổng quan về thu năng lượng\u003C\u002Fh2>\n\u003Cp>Thu năng lượng (energy harvesting) là quá trình thu nhận và chuyển đổi năng lượng từ môi trường xung quanh thành điện năng có thể sử dụng. Đây là phương pháp khai thác các nguồn năng lượng sẵn có, liên tục hoặc gián đoạn, thường bị lãng phí như rung động, nhiệt độ, ánh sáng hoặc sóng vô tuyến. Quá trình này không yêu cầu nguồn cấp điện ngoài mà tận dụng hoàn toàn năng lượng từ môi trường, góp phần tạo ra các hệ thống tự vận hành và bền vững năng lượng.\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>Thu năng lượng đặc biệt phù hợp với các thiết bị điện tử công suất siêu thấp như cảm biến không dây, thiết bị IoT, thiết bị y sinh học đeo trên người hoặc cấy ghép trong cơ thể. Việc loại bỏ nhu cầu thay pin định kỳ giúp tăng tuổi thọ hệ thống, giảm chi phí bảo trì và thân thiện hơn với môi trường. Ngoài ra, công nghệ này mở rộng khả năng triển khai các thiết bị điện tử ở những vị trí khó tiếp cận hoặc nơi nguồn điện lưới không sẵn có.\u003C\u002Fp>\n\n\u003Ch2>Các nguồn năng lượng môi trường\u003C\u002Fh2>\n\u003Cp>Các nguồn năng lượng được sử dụng trong thu năng lượng phải thỏa mãn các tiêu chí: phổ biến, dễ khai thác, và có công suất phù hợp với ứng dụng. Một số nguồn năng lượng môi trường điển hình:\u003C\u002Fp>\n\u003Cul>\n  \u003Cli>\u003Cstrong>Ánh sáng:\u003C\u002Fstrong> từ mặt trời hoặc nguồn sáng nhân tạo\u003C\u002Fli>\n  \u003Cli>\u003Cstrong>Rung động cơ học:\u003C\u002Fstrong> từ chuyển động người, xe cộ, máy móc\u003C\u002Fli>\n  \u003Cli>\u003Cstrong>Chênh lệch nhiệt độ:\u003C\u002Fstrong> giữa cơ thể và môi trường, giữa hai bề mặt\u003C\u002Fli>\n  \u003Cli>\u003Cstrong>Sóng điện từ:\u003C\u002Fstrong> tín hiệu Wi-Fi, Bluetooth, radio, TV\u003C\u002Fli>\n\u003C\u002Ful>\n\u003Cp>Bảng phân loại theo tính liên tục của nguồn năng lượng:\u003C\u002Fp>\n\u003Ctable border=\"1\" cellpadding=\"5\">\n  \u003Ctbody>\u003Ctr>\n    \u003Cth>Loại nguồn\u003C\u002Fth>\n    \u003Cth>Tính chất\u003C\u002Fth>\n    \u003Cth>Ví dụ\u003C\u002Fth>\n  \u003C\u002Ftr>\n  \u003Ctr>\n    \u003Ctd>Liên tục\u003C\u002Ftd>\n    \u003Ctd>Hiện diện ổn định, dễ dự đoán\u003C\u002Ftd>\n    \u003Ctd>Năng lượng mặt trời ban ngày, nhiệt độ cơ thể\u003C\u002Ftd>\n  \u003C\u002Ftr>\n  \u003Ctr>\n    \u003Ctd>Gián đoạn\u003C\u002Ftd>\n    \u003Ctd>Xuất hiện không đều, phụ thuộc hoạt động\u003C\u002Ftd>\n    \u003Ctd>Chuyển động, sóng RF, âm thanh\u003C\u002Ftd>\n  \u003C\u002Ftr>\n\u003C\u002Ftbody>\u003C\u002Ftable>\n\n\u003Ch2>Các cơ chế chuyển đổi năng lượng\u003C\u002Fh2>\n\u003Cp>Tùy thuộc vào bản chất vật lý của nguồn năng lượng, các cơ chế chuyển đổi có thể rất khác nhau. Một số cơ chế tiêu biểu bao gồm:\u003C\u002Fp>\n\u003Cul>\n  \u003Cli>\u003Cstrong>Hiệu ứng áp điện (piezoelectric):\u003C\u002Fstrong> vật liệu sinh điện khi bị biến dạng cơ học\u003C\u002Fli>\n  \u003Cli>\u003Cstrong>Hiệu ứng Seebeck:\u003C\u002Fstrong> tạo ra điện áp khi có chênh lệch nhiệt độ giữa hai đầu chất bán dẫn\u003C\u002Fli>\n  \u003Cli>\u003Cstrong>Hiệu ứng quang điện:\u003C\u002Fstrong> sử dụng tế bào năng lượng mặt trời để chuyển đổi ánh sáng thành điện\u003C\u002Fli>\n  \u003Cli>\u003Cstrong>Cảm ứng điện từ:\u003C\u002Fstrong> chuyển động tương đối giữa nam châm và cuộn dây tạo ra dòng điện\u003C\u002Fli>\n\u003C\u002Ful>\n\u003Cp>Công thức mô tả điện áp tạo ra bởi hiệu ứng Seebeck:\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>\u003Cscript type=\"math\u002Ftex\">V = \\alpha (T_{\\text{hot}} - T_{\\text{cold}})\u003C\u002Fscript>\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>Trong đó \u003Cscript type=\"math\u002Ftex\">\\alpha\u003C\u002Fscript> là hệ số Seebeck, \u003Cscript type=\"math\u002Ftex\">T_{\\text{hot}}\u003C\u002Fscript> và \u003Cscript type=\"math\u002Ftex\">T_{\\text{cold}}\u003C\u002Fscript> lần lượt là nhiệt độ tại hai đầu.\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>Các cơ chế này có thể kết hợp trong hệ thống thu năng lượng lai (hybrid), tận dụng đồng thời nhiều nguồn khác nhau để tăng công suất và độ tin cậy.\u003C\u002Fp>\n\n\u003Ch2>Các công nghệ thu năng lượng điển hình\u003C\u002Fh2>\n\u003Cp>Trên thị trường và trong nghiên cứu hiện nay đã phát triển nhiều giải pháp cụ thể để ứng dụng nguyên lý thu năng lượng. Dưới đây là một số công nghệ phổ biến:\u003C\u002Fp>\n\u003Cul>\n  \u003Cli>\u003Cstrong>Tế bào năng lượng mặt trời mini:\u003C\u002Fstrong> hiệu suất cao, hoạt động ổn định ngoài trời\u003C\u002Fli>\n  \u003Cli>\u003Cstrong>Thiết bị thu rung áp điện:\u003C\u002Fstrong> gắn trên nền nhà, giày, phương tiện giao thông\u003C\u002Fli>\n  \u003Cli>\u003Cstrong>Ăng-ten thu sóng RF:\u003C\u002Fstrong> thu tín hiệu vô tuyến từ môi trường xung quanh\u003C\u002Fli>\n  \u003Cli>\u003Cstrong>Thiết bị nhiệt điện (TEG):\u003C\u002Fstrong> tận dụng chênh lệch nhiệt độ trong động cơ, cơ thể người\u003C\u002Fli>\n\u003C\u002Ful>\n\u003Cp>Các công nghệ này được tích hợp trong hệ thống nhúng, thiết bị di động, cảm biến công nghiệp và các giải pháp năng lượng thông minh. Ví dụ thực tế có thể kể đến thiết bị theo dõi sức khỏe đeo tay dùng năng lượng ánh sáng và thân nhiệt, hoặc mạng cảm biến trong nông nghiệp thông minh sử dụng năng lượng mặt trời và sóng vô tuyến.\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>Đọc thêm tại: \u003Ca href=\"https:\u002F\u002Fwww.sciencedirect.com\u002Fscience\u002Farticle\u002Fpii\u002FS1364032118305236\" target=\"_blank\">ScienceDirect - Energy harvesting technologies\u003C\u002Fa>\u003C\u002Fp>\n\n\u003Ch2>Hiệu suất và giới hạn vật lý\u003C\u002Fh2>\n\u003Cp>Hiệu suất chuyển đổi năng lượng phụ thuộc vào bản chất nguồn năng lượng, đặc tính vật liệu và mạch điện xử lý. Đối với hệ nhiệt điện, hiệu suất giới hạn bởi định luật Carnot:\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>\u003Cscript type=\"math\u002Ftex\">\\eta_{\\text{Carnot}} = 1 - \\frac{T_C}{T_H}\u003C\u002Fscript>\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>Trong đó \u003Cscript type=\"math\u002Ftex\">T_H\u003C\u002Fscript> là nhiệt độ cao và \u003Cscript type=\"math\u002Ftex\">T_C\u003C\u002Fscript> là nhiệt độ thấp. Các thiết bị thu ánh sáng như pin mặt trời cũng bị giới hạn bởi hiệu suất Shockley–Queisser.\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>Yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất tổng thể:\u003C\u002Fp>\n\u003Cul>\n  \u003Cli>Biên độ và tần số năng lượng đầu vào\u003C\u002Fli>\n  \u003Cli>Tổn thất chuyển đổi (nhiệt, điện trở)\u003C\u002Fli>\n  \u003Cli>Chất lượng vật liệu chuyển đổi\u003C\u002Fli>\n\u003C\u002Ful>\n\n\u003Ch2>Lưu trữ năng lượng thu được\u003C\u002Fh2>\n\u003Cp>Năng lượng thu được từ môi trường thường không ổn định và không liên tục. Việc lưu trữ là cần thiết để đảm bảo cung cấp điện liên tục cho tải. Hai giải pháp phổ biến:\u003C\u002Fp>\n\u003Cul>\n  \u003Cli>\u003Cstrong>Tụ siêu điện (supercapacitor):\u003C\u002Fstrong> có thể sạc và xả nhanh, tuổi thọ cao\u003C\u002Fli>\n  \u003Cli>\u003Cstrong>Pin sạc lithium-ion:\u003C\u002Fstrong> mật độ năng lượng cao, dùng cho thiết bị lâu dài\u003C\u002Fli>\n\u003C\u002Ful>\n\u003Cp>Các mạch điều chỉnh năng lượng đầu ra như boost converter, buck converter và mạch ổn áp đóng vai trò trung gian giữa bộ thu và tải tiêu thụ.\u003C\u002Fp>\n\n\u003Ch2>Ứng dụng của công nghệ thu năng lượng\u003C\u002Fh2>\n\u003Cp>Thu năng lượng đang được triển khai trong nhiều lĩnh vực công nghiệp và dân dụng:\u003C\u002Fp>\n\u003Cul>\n  \u003Cli>Cảm biến trong nông nghiệp chính xác\u003C\u002Fli>\n  \u003Cli>Hệ thống đo lường trong nhà máy (giám sát rung, nhiệt độ)\u003C\u002Fli>\n  \u003Cli>Thiết bị đeo theo dõi sức khỏe, máy trợ tim\u003C\u002Fli>\n  \u003Cli>Mạng cảm biến môi trường không dây\u003C\u002Fli>\n\u003C\u002Ful>\n\u003Cp>Những ứng dụng này yêu cầu công suất rất thấp (μW–mW) nhưng có thể hoạt động liên tục nhờ thu năng lượng từ môi trường xung quanh.\u003C\u002Fp>\n\n\u003Ch2>Thách thức trong thương mại hóa\u003C\u002Fh2>\n\u003Cp>Mặc dù tiềm năng lớn, thu năng lượng vẫn gặp nhiều thách thức:\u003C\u002Fp>\n\u003Cul>\n  \u003Cli>Chi phí vật liệu và sản xuất cao\u003C\u002Fli>\n  \u003Cli>Công suất thấp, không phù hợp với thiết bị tiêu thụ lớn\u003C\u002Fli>\n  \u003Cli>Độ tin cậy và tuổi thọ hệ thống phụ thuộc vào điều kiện môi trường\u003C\u002Fli>\n\u003C\u002Ful>\n\u003Cp>Việc tiêu chuẩn hóa mạch giao tiếp và tích hợp giữa phần cứng, phần mềm cũng là vấn đề cần giải quyết để mở rộng thị trường.\u003C\u002Fp>\n\n\u003Ch2>Xu hướng và nghiên cứu tương lai\u003C\u002Fh2>\n\u003Cp>Hướng nghiên cứu hiện tại tập trung vào phát triển vật liệu lai có hiệu suất cao, tích hợp nhiều chức năng và tính cơ động cao. Đồng thời, AI đang được tích hợp để tối ưu chiến lược quản lý năng lượng, đặc biệt trong mạng cảm biến phân tán hoặc thiết bị IoT.\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>Một số xu hướng nổi bật:\u003C\u002Fp>\n\u003Cul>\n  \u003Cli>Vật liệu nano composite và polymer áp điện linh hoạt\u003C\u002Fli>\n  \u003Cli>Thu năng lượng lai từ nhiều nguồn đồng thời\u003C\u002Fli>\n  \u003Cli>Tích hợp học sâu để dự đoán và điều phối tiêu thụ điện\u003C\u002Fli>\n\u003C\u002Ful>\n\u003Cp>Xem thêm tại \u003Ca href=\"https:\u002F\u002Fwww.nature.com\u002Farticles\u002Fs41467-020-15430-9\" target=\"_blank\">Nature Communications - Future of energy harvesting\u003C\u002Fa>\u003C\u002Fp>","Thu năng lượng","energy harvesting \u002F energy scavenging","Thu năng lượng (energy harvesting) là quá trình chuyển đổi các nguồn năng lượng phân tán sẵn có trong môi trường tự nhiên hoặc nhân tạo (như ánh sáng, nhiệt độ, rung động cơ học và sóng điện từ) thành điện năng hữu ích để cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện tử tự quản.","ENGINEERING_TECHNOLOGY",[22,29,35],{"citationText":23,"title":24,"authors":25,"source":26,"year":27,"doi":28,"url":10},"Izadgoshasb (2021). Piezoelectric Energy Harvesting towards Self-Powered Internet of Things (IoT) Sensors in Smart Cities. Sensors. doi:10.3390\u002Fs21248332","Piezoelectric Energy Harvesting towards Self-Powered Internet of Things (IoT) Sensors in Smart Cities","Izadgoshasb","Sensors",2021,"10.3390\u002Fs21248332",{"citationText":30,"title":31,"authors":32,"source":26,"year":33,"doi":34,"url":10},"Alcaraz López, Suto (2024). RF Energy Harvesting and Wireless Power Transfer for IoT. Sensors. doi:10.3390\u002Fs24237567","RF Energy Harvesting and Wireless Power Transfer for IoT","Alcaraz López, Suto",2024,"10.3390\u002Fs24237567",{"citationText":36,"title":37,"authors":38,"source":26,"year":39,"doi":40,"url":10},"Mouapi, Hakem (2018). A New Approach to Design Autonomous Wireless Sensor Node Based on RF Energy Harvesting System. Sensors. doi:10.3390\u002Fs18010133","A New Approach to Design Autonomous Wireless Sensor Node Based on RF Energy Harvesting System","Mouapi, Hakem",2018,"10.3390\u002Fs18010133",[42,45,48],{"question":43,"answer":44},"Bốn nguyên lý chuyển đổi năng lượng vật lý cơ bản trong công nghệ thu năng lượng là gì?","Gồm thu năng lượng quang điện (hiệu ứng quang điện từ ánh sáng), nhiệt điện (hiệu ứng Seebeck từ chênh lệch nhiệt độ), áp điện (chuyển đổi ứng suất cơ học hoặc rung động thành điện thế) và thu năng lượng sóng điện từ RF (bắt giữ sóng vô tuyến xung quanh).",{"question":46,"answer":47},"Khối mạch quản lý năng lượng (PMIC) giữ vai trò như thế nào trong hệ thống thu năng lượng?","PMIC thực hiện nhiệm vụ chỉnh lưu dòng điện xoay chiều thành một chiều, tối ưu hóa điểm công suất cực đại (MPPT), tích trữ năng lượng vào siêu tụ điện hoặc pin vi mô và điều tiết điện áp đầu ra ổn định cho tải tiêu thụ.",{"question":49,"answer":50},"Ứng dụng then chốt của công nghệ thu năng lượng trong kỷ nguyên IoT là gì?","Công nghệ này giúp loại bỏ hoàn toàn sự phụ thuộc vào pin thay thế định kỳ cho hàng tỷ nút cảm biến không dây (WSN), thiết bị đeo y tế theo dõi sức khỏe và cảm biến giám sát kết cấu công trình ở những vị trí khó tiếp cận.",{"id":52,"researcherId":10,"name":53,"imageUrl":54},1,"Nguyễn Ngọc Sơn","https:\u002F\u002Flh3.googleusercontent.com\u002Fa\u002FACg8ocLGfGsF1nYQqYK5BasTLhNu1dBrBXg2fcEgBNPXJ0p2gqLQnO7i=s96-c",{"id":56,"researcherId":10,"name":57,"imageUrl":58},2889,"Lê Xuân Niên","https:\u002F\u002Flh3.googleusercontent.com\u002Fa\u002FACg8ocLuyWIkhyP2W5E59cKwN7ciI2nbjMGUpXO9rVQquC826ujzkqhU=s96-c",[60,61,62,63,64,65,66,67,68,69],"chuyển đổi năng lượng","nguồn năng lượng","thiết bị điện tử","tính liên tục","tế bào năng lượng mặt trời","theo dõi sức khỏe","mật độ năng lượng","nông nghiệp chính xác","điều kiện môi trường","tiêu chuẩn hóa",10,true,"PUBLISHED","2025-07-13T02:21:17.887+00:00","2026-09-06T13:12:46.053+00:00","2025-07-13T16:30:10.995+00:00","2026-09-06T13:12:45.654+00:00",262,[79,82,85,88,91,94,97,100,103,106],{"id":80,"title":81,"term":80,"englishTitle":10,"definition":10,"discipline":10,"disciplineCode":10,"disciplineLabel":10,"disciplineColor":10,"disciplineIcon":10},"plasma","Plasma là gì? Các công bố khoa học về Plasma",{"id":83,"title":84,"term":83,"englishTitle":10,"definition":10,"discipline":10,"disciplineCode":10,"disciplineLabel":10,"disciplineColor":10,"disciplineIcon":10},"syngas","Syngas là gì? Các bài báo nghiên cứu khoa học về Syngas",{"id":86,"title":87,"term":86,"englishTitle":10,"definition":10,"discipline":10,"disciplineCode":10,"disciplineLabel":10,"disciplineColor":10,"disciplineIcon":10},"chuột cống trắng","Chuột cống trắng là gì? Các công bố khoa học về Chuột cống trắng",{"id":89,"title":90,"term":89,"englishTitle":10,"definition":10,"discipline":10,"disciplineCode":10,"disciplineLabel":10,"disciplineColor":10,"disciplineIcon":10},"chỉ thị phân tử","Chỉ thị phân tử là gì? Các nghiên cứu khoa học về Chỉ thị phân tử",{"id":92,"title":93,"term":92,"englishTitle":10,"definition":10,"discipline":10,"disciplineCode":10,"disciplineLabel":10,"disciplineColor":10,"disciplineIcon":10},"peptidoglycan","Peptidoglycan là gì? Các bài nghiên cứu khoa học liên quan",{"id":95,"title":96,"term":95,"englishTitle":10,"definition":10,"discipline":10,"disciplineCode":10,"disciplineLabel":10,"disciplineColor":10,"disciplineIcon":10},"áp suất thấp","Áp suất thấp là gì? Các nghiên cứu khoa học về Áp suất thấp",{"id":98,"title":99,"term":98,"englishTitle":10,"definition":10,"discipline":10,"disciplineCode":10,"disciplineLabel":10,"disciplineColor":10,"disciplineIcon":10},"địa danh","Địa danh là gì? Các nghiên cứu khoa học về Địa danh",{"id":101,"title":102,"term":101,"englishTitle":10,"definition":10,"discipline":10,"disciplineCode":10,"disciplineLabel":10,"disciplineColor":10,"disciplineIcon":10},"chất lượng giấc ngủ","Chất lượng giấc ngủ là gì? Các nghiên cứu khoa học liên quan",{"id":104,"title":105,"term":104,"englishTitle":10,"definition":10,"discipline":10,"disciplineCode":10,"disciplineLabel":10,"disciplineColor":10,"disciplineIcon":10},"độc tính cấp","Độc tính cấp là gì? Các nghiên cứu khoa học về Độc tính cấp",{"id":107,"title":108,"term":107,"englishTitle":10,"definition":10,"discipline":10,"disciplineCode":10,"disciplineLabel":10,"disciplineColor":10,"disciplineIcon":10},"điện hóa","Điện hóa là gì? Các nghiên cứu khoa học về Điện hóa"]