Cấu Tạo Chuẩn Của Tấm Pin Năng Lượng Mặt Trời

1.Những câu chuyện về pin năng lượng mặt trời

Ngày nay người dùng dễ dàng nhận ra sự hiện diện của tấm pin năng lượng mặt trời 100w giá rẻ trong đời sống ngày càng nhiều.Một tương lai xanh, một cuộc sống hòa hợp với thiên nhiên sẽ là điều mà con người đang hướng tới. Câu chuyện phía sau tấm pin năng lượng mặt trời của đáng để tìm hiểu.

Trải qua một giai đoạn hình thành lâu dài trong lịch sử thì vào ngày 25/4/2014, tấm pin năng lượng mặt trời giá rẻ đã được chính thức giới thiệu ra báo chí. Đó là một tấm bảng chứa các tế bào quan điện có thể tạo ra một lượng điện năng đủ để quay một đu quay có đường kính 21 inch.

Cấu Tạo Chuẩn Của Tấm Pin Năng Lượng Mặt Trời 1

Sự xuất hiện của hệ thống pin mặt trời cho gia đình được các tờ báo ca ngợi như một nhiên liệu vô tận  và có thể thay thế cho than đá, dầu và sánh ngang với uranium. Sự thật có phải như vậy không? Hay đó chỉ là lời nói phóng đại của báo chí. Để trả lời cho câu hỏi này thì người dùng nên hiểu một chút về chất bán dẫn.

Chất bán dẫn tồn tại trong tấm pin năng lượng mặt trời chính là silic. Silic là vật liệu bán dẫn có lúc dẫn điện và có lúc không dẫn điện. Các nhà khoa học đã cho nhiều thử nghiệm giành cho tấm pin năng lượng mặt trời này .Hai tiêu chuẩn đánh giá được đưa ra là hiệu suất và giá cả.

Hiệu suất của pin năng lượng mặt trời cho gia đình thay đổi từ 6% và có thể lên đến con số 30 % hoặc cao hơn. Nếu bạn tính toán hiệu suất của pin năng lượng mặt trời vào một buổi trưa trời trong thì lượng ánh sáng mặt trời tỏa nhiệt vào khoảng 1000 W/m vuông. Sau vấn đế hiệu suất thì việc đưa ra một mức giá phù hợp cho hệ thống cung cấp điện năng lượng mặt trời cho gia đình cũng rất quan trọng.

Với một hệ thống điện năng từ tập hợp các tấm pin năng lượng mặt trời thì hiệu suất đóng vai trò then chốt. Nguồn điện năng tạo ra có thể ứng dụng cho mạng lưới điện sử dụng chuyển đổi trung gian, trong các phương tiện di chuyển. Các pin năng lượng thương mại và hệ thống công nghệ cho nó có hiệu suất từ 5% đến 15%. Giá của 1 đơn vị điện từ 50 Eurocent/kWh (Trung Âu) giảm xuống tới 25 eurocent/kWh trong vùng có ánh Mặt trời nhiều.

Sử dụng nguồn năng lượng mặt trời cho đời sống là một điều không mới nhưng vẫn đang trải qua quá trình phát triển khoa học để có thể đưa nguồn năng lượng này gần hơn so với con người.

Một tương lai không xa của con người sẽ tràn ngập nguồn năng lượng mặt trời trong đời sống.

2.Sử dụng năng lượng mặt trời trong cuộc sống

Dựa trên hiệu ứng nhà kính (nhiệt độ thấp) và công nghệ nhiệt mặt trời hội tụ (nhiệt độ cao), nên các loại năng lượng mặt trời sử dụng trong ứng dụng vào thực tế rất đa dạng.

a.Các công nghệ điện mặt trời

Khi chiếu sáng một lớp tiếp xúc bán dẫn pn thì NL ánh sáng có thể được bíến đổi thành NL của dòng điện một chiều. Hiện tượng đó được gọi là hiệu ứng quang điện (photovoltaic) và nó được ứng dụng đề chuyển đổi NLMT thành điện năng. Trong công nghệ quang điện này người ta sử dụng các mô đun pin mặt trời (PMT) mà thành phần chính của nó là các lớp tiếp xúc bán dẫn Silic loại n và loại p, nSi/pSi

Cấu Tạo Chuẩn Của Tấm Pin Năng Lượng Mặt Trời 2

Hiệu suất biến điổi quang điện của các môđun PMT Si thương mại trong khoảng 11-14%. Công nghệ sản xuất điện năng này hoàn toàn không gây ra ô nhiễm môi trường.

Cấu Tạo Chuẩn Của Tấm Pin Năng Lượng Mặt Trời 3

b.Công nghệ Nhiệt năng từ mặt trời

Từ lâu nhiệt năng từ bức xạ mặt trời đã được dùng để phơi sấy, sưởi ấm,… một cách tự nhiên. Hiện nay nhờ các thiết bị mới nên nhiệt mặt trời được sử dụng hiệu quả hơn. Có 2 công nghệ thông dụng khai thác nhiệt mặt trời dựa trên hiệu ứng nhà kính và hiệu ứng hội tụ bức xạ mặt trời.

Hiệu ứng nhà kính là hiệu ứng như sau: các tấm kính có đặc tính là cho các bức xạ MT có bước sóng nhỏ hơn khoảng 0,7x 10-6m đi qua dễ dàng, nhưng lại ngăn không cho các bức xạ MT có bước sóng lớn hơn khoảng 0,7x 10-6m. Bức xạ MT có bước sóng lớn hơn khoảng 0,7x 10-6m là các bức xạ nhiệt nó nung nóng các vật khi bị các tia này chiếu vào. Lợi dụng đặc tính này của kính người ta tạo ra các hộp thu NLMT như hình 3 để sản xuất nước nóng, sấy nông sản phẩm, sưởi ấm,…

3.Cấu tạo chuẩn của tấm pin năng lượng mặt trời

Tia mặt trời xuyên qua tấm kính (1) tới tấm hấp thụ (2) bị hấp thụ phần lớn NL. Các tia nhiệt thứ cấp từ tấm hấp thụ có bước sóng Λ > 0,7μm bị tấm kính ngăng lại. Như vậy hộp thu cho ánh sáng MT vào mà không cho ra nên tấm hấp thụ ngày càng nóng lên. Nhiệt từ tấm hấp thụ có thể sử dụng để đun nước, sấy, sưởi ấm,… Hiệu suất thu nhiệt của bộ thu có thể đạt đến 50%.

Để sản xuất hệ thống điện mặt trời hòa lưới 15kw từ nhiệt NLMT người ta sử dụng các hệ thống gương cầu hay gương parabol để hội tụ các tia mặt trời vào các điểm hay trục hội tụ. Tại các điểm hội tụ nhiệt độ có thể lên đến hàng trăm hay thậm chí đến hàng nghì độ. Nếu cho chất lỏng như nước, dầu,… qua vùng hội tụ thì chất lỏng bị bay hơi ngay cả dưới áp suất cao. Cho hơi này qua các tua bin sẽ phát ra điện. Công nghệ này được gọi là công nghệ nhiệt điện năng lượng mặt trời gia đình.

Bình luận

Các trường gắn * là bắt buộc nhập