0
0
0
0
Nhiều năm gần đây, việc sử dụng pin mặt trời đang dần trở nên phổ biến hơn. Pin mặt trời là nguồn năng lượng có thể tái tạo, vĩnh cửu và không lo cạn kiệt. Nguồn điện từ mặt trời sẽ giúp tiết kiệm chi phí nhờ không phải sử dụng điện lưới, không tốn các chi phí vận hành và chi phí bảo trì thấp. Quan trọng hơn là nó thân thiện với môi trường, không gây ra tiếng ồn, khói bụi trong quá trình vận hành…Trên thế giới hiện nay có rất nhiều tấm pin mặt trời với các loại khác nhau. Các nhà khoa học vẫn đang nghiên cứu để có thể tối ưu hóa nguồn năng lượng này. Trong đó, đáng chú ý với sáng kiến mới nhất từ các nhà nghiên cứu tại Úc.
Mục Lục
Tác dụng của tấm pin năng lượng mặt trời
Lợi ích chính khi lắp đặt những tấm pin năng lượng mặt trời lên mái nhà là tạo ra năng lượng điện. Năng lượng từ quang năng của ánh sáng mặt trời sẽ được những tinh thể silic bên trong những tấm pin mặt trời chuyển hóa thành dòng điện một chiều DC. Tổng hợp nhiều tấm pin mặt trời sẽ sản sinh ra dòng điện rất lớn. Nó có thể lên đến hàng nghìn VDC. Dòng điện một chiều này sẽ được bộ biến tần (Inverter) chuyển hóa thành dòng điện xoay chiều AC. Với các chỉ số tương đương như nguồn điện lưới bình thường.
Bên cạnh sản xuất ra điện, việc lắp đặt những tấm pin mặt trời lên mái cũng chính là một giải pháp chống nóng hết sức hiệu quả. Những tấm pin mặt trời sẽ hấp thụ năng lượng của ánh sáng mặt trời. Thông qua đó giữ lại nhiệt năng ở phía trên bề mặt tấm pin. Nhờ đó, mái nhà được giải nhiệt và căn phòng ở bên dưới sẽ trở nên mát mẻ hơn rất nhiều so với khi chưa lắp pin mặt trời lên mái. Đặc biệt là đối với mái tôn.
Phát minh mới của kỹ sư người Úc
Kỹ sư Vince Allen và các cộng sự biết mình đã đạt được thành tựu đáng nhớ bên trong phòng thí nghiệm. Họ có số liệu chứng minh mình đã tạo ra tấm pin Mặt trời hiệu quả nhất thế giới. Trong lĩnh vực năng lượng tái tạo, cụ thể là năng lượng điện lấy từ ánh sáng. Hiệu năng là một trong những yếu tố hàng đầu.
“Hai tiêu chí chính để đẩy nhanh tốc độ chuyển sang dùng điện Mặt trời là hiệu năng và chi phí”, kỹ sư Allen khẳng định.
Nói một cách đơn giản, chỉ số hiệu năng mô tả lượng năng lượng mà hệ thống tạo ra mỗi khi nhận ánh sáng. Mười năm trước, pin Mặt trời phổ thông mới chỉ đạt hiệu năng từ 14-16%. Ngày nay con số trung bình là 20%.
Công ty Sundrive, nơi nhà nghiên cứu Allen đang công tác, đã tạo ra pin Mặt trời với hiệu năng lên tới 25,54%. Con số đã được Viện Nghiên cứu Năng lượng Mặt trời Hamlin tại Đức công nhận. “Trước thời điểm này, hiệu năng kỷ lục là 25,26%. Chúng tôi đã có được một cú nhảy vọt lớn. Trong lĩnh vực này, những chứng nhận từ các cơ sở độc lập là chỉ số tối quan trọng. Nếu như bạn muốn đưa nghiên cứu của mình tới các viện chuyên môn”, kỹ sư Allen nói.
Thay đổi nguyên liệu và những thành tích đầu tiêu
Đã từ lâu, kỹ sư Allen và đồng sáng lập công ty, anh David Hu tìm cách chế tạo pin Mặt trời không sử dụng nguyên tố bạc. Ở thời điểm hiện tại, ngành sản xuất cell năng lượng Mặt trời tiêu tốn 15% sản lượng bạc toàn cầu. Thay được thứ tài nguyên đắt đỏ, hữu hạn này bằng đồng. Nhóm chuyên gia đã đạt được nhiều mục đích với chỉ một thay đổi.
“Tôi nghĩ có điều đáng chú ý hơn cả việc hiệu năng cao, chúng tôi đã có thể làm được mà không cần tới bạc”.
Đồng rẻ hơn bạc tới 100 lần và dồi dào về số lượng. Nhiệt độ xử lý đồng thấp hơn bạc khiến quá trình sản xuất pin Mặt trời còn tiết kiệm năng lượng hơn trước. Theo lời kỹ sư Allen, giới hạn hiệu năng của pin này là khoảng 27%. Thiết bị mới của các nhà nghiên cứu đã tiệm cận mức trần hơn bao giờ hết.
“Chúng tôi nhận thấy mình đang nắm giữ công nghệ sẽ giúp cả ngành công nghiệp lên nấc thang mới. Với những cell năng lượng silicon hiệu quả hơn. Chúng tôi thấy cơ hội bứt phá đón đầu làn sóng chuyển giao năng lượng mới”.
Dự kiến sản xuất hàng loạt pin mặt trời theo phương pháp
Sundrive vẫn còn là một công ty nhỏ. Quá trình sản xuất hàng loạt với quy mô lớn sẽ cần thêm thời gian. Những tấm pin Mặt trời có hiệu năng cao nhất thế giới vẫn còn phải vượt qua một bài thử nữa. Đó là khí hậu khắc nghiệt của nước Úc. Luật lệ cũng yêu cầu pin phải đi kèm bảo hành, phải được thiết kế để có tuổi thọ ít nhất 25 năm.
Anh Allen nói quá trình sản xuất hàng loạt sẽ tốn thời gian lắm. Thế nhưng Sundrive đã có lộ trình thực hiện mục tiêu cao nhất này. “Chúng tôi sẽ có pin kích cỡ tương đương các hệ thống đang có trên thị trường vào cuối năm nay. Nó sẽ đại diện cho hệ thống sẽ được lắp tại các trang trại năng lượng Mặt trời”. Kỹ sư Allen dự kiến đầu năm 2023, những sản phẩm được thương mại hóa đầu tiên sẽ lộ diện.
