Năng lượng mặt trời

Năng lượng mặt trời là gì?

Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng tự nhiên xuất phát từ quá trình chuyển đổi năng lượng ánh sáng mặt trời thành năng lượng điện hay nhiệt độ. Đây là một nguồn năng lượng tái tạo và sạch sẽ, đóng một vai trò quan trọng trong nỗ lực toàn cầu để giảm phát thải khí nhà kính và chuyển đổi sang nguồn năng lượng bền vững

Năng lượng mặt trời hoạt động ra sao?

Năng lượng mặt trời hoạt động bằng cách chuyển đổi năng lượng từ mặt trời thành điện năng. Có hai hình thức năng lượng được tạo ra từ mặt trời đó là điện và nhiệt độ.

Cả hai đều được tạo ra thông qua việc sử dụng các tấm pin mặt trời. Nó có kích thước từ mái nhà dân dụng đến “trang trại năng lượng mặt trời” trải dài qua mẫu đất nông thôn

Năng lượng mặt trời có phải nguồn năng lượng sạch không?

Đúng vậy, năng lượng mặt trời là một nguồn năng lượng tái tạo và vô tận không tạo ra bất kỳ khí thải gây hại nào cho môi trường. Miễn là mặt trời tiếp tục chiếu sáng, năng lượng sẽ được phát ra.

Carbon footprint của các tấm pin năng lượng mặt trời khá nhỏ, vì chúng có tuổi thọ trên 25 năm. Hơn nữa, các vật liệu sử dụng trong các tấm pin ngày càng được tái chế nhiều hơn. Do đó Carbon footprint sẽ tiếp tục giảm đi.

Do đó nguồn năng lượng mặt trời được coi là nguồn năng lượng sạch

Năng lượng mặt trời được phát hiện vào thời điểm nào?

Năng lượng mặt trời đã được con người sử dụng từ rất sớm. Kể từ thế kỷ thứ 7 trước Công nguyên, khi mà con người sử dụng ánh sáng mặt trời để làm sáng lửa bằng cách phản xạ tia nắng lên các vật thể sáng bóng. Sau đó, vào thế kỷ thứ 3 trước Công nguyên, người Hy Lạp và La Mã đã khai thác năng lượng mặt trời bằng cách sử dụng gương để chiếu sáng ngọn đuốc trong các nghi lễ tôn giáo.

Năm 1839, khi chỉ mới 19 tuổi, nhà vật lý người Pháp Edmond Becquerel đã phát hiện hiệu ứng quang điện (PV) khi thí nghiệm với một tế bào được làm từ các điện cực kim loại trong dung dịch dẫn điện. Ông chú ý rằng tế bào tạo ra nhiều điện năng hơn khi tiếp xúc với ánh sáng – đó là một tế bào quang điện.

Năm 1954, công nghệ PV chính thức ra đời khi Daryl Chapin. Calvin Fuller và Gerald Pearson phát triển tế bào PV silic điện ở Bell Labs. Đó là tế bào năng lượng mặt trời đầu tiên có khả năng hấp thụ và chuyển đổi đủ năng lượngtừmặt trời để vận hành thiết bị điện hàng ngày.

Ngày nay, các vệ tinh, tàu vũ trụ quay quanh Trái Đất được cung cấp năng lượng bởi năng lượng mặt trời

Làm thế nào để sản xuất điện năng lượng mặt trời?

Các tấm pin năng lượng mặt trời thường được làm từ silic, hoặc một vật liệu bán dẫn khác. Chúng được lắp đặt trong một khung panel kim loại với lớp kính che phủ. Khi vật liệu này tiếp xúc với photons của ánh sáng mặt trời, nó phát ra electron và tạo ra một điện tích.

Điện tích PV này tạo ra một dòng điện (cụ thể là dòng điện trực tiếp hoặc DC), được thu lại bởi dây điện trong các tấm pin năng lượng mặt trời. Sau đó, điện này được chuyển đổi thành dòng điện xen kẽ (AC) thông qua một bộ biến áp. Dòng điện AC là loại dòng điện được sử dụng khi bạn cắm thiết bị vào ổ cắm tường thông thường.

Cáp điện

Sự khác biệt giữa các tấm pin Các tấm pin năng lượng mặt trời PV tạo ra điện. Trong khi đó các tấm nhiệt năng mặt trời tạo ra nhiệt. Mặc dù nguồn năng lượng là giống nhau – nhưng công nghệ trong mỗi hệ thống là khác nhau.

Năng lượng mặt trời PV dựa trên hiệu ứng quang điện. Trong đó một photon tác động lên bề mặt bán dẫn tạo ra sự giải phóng của một electron. Năng  nhiệt đơn giản hơn, chỉ là sự gia nhiệt trực tiếp của nước bằng ánh sáng mặt trời. Đối với sử dụng trong gia đình, các tấm nhiệt năng cũng được lắp đặt trên mái hướng mặt trời. Và làm nóng nước được lưu trữ trong bình nước nóng, do đó cung cấp nước nóng và sưởi ấm. Trên quy mô lớn hơn, năng lượng nhiệt cũng có thể được sử dụng trong các nhà máy điện

Các trang trại năng lượng mặt trời là gì?

Các trang trại năng lượng mặt trời, còn được biết đến với tên gọi là công viên năng lượng mặt trời hoặc cánh đồng năng lượng mặt trời, là những khu vực rộng lớn chứa đựng các tấm pin năng lượng mặt trời được kết nối với nhau trải dài qua nhiều mẫu đất, nhằm thu hoạch lượng lớn năng lượng mặt trời cùng một lúc. Các trang trại năng lượng mặt trời được thiết kế để tạo ra năng lượng mặt trời quy mô lớn, trực tiếp đưa vào lưới điện, khác với các tấm pin năng lượng mặt trời cá nhân thường cung cấp điện cho một ngôi nhà hoặc tòa nhà cụ thể