Ánh sáng mặt trời chuyển thành điện năng như thế nào

Tin Tức

Tin Tức

Ánh sáng mặt trời chuyển thành điện năng như thế nào

Ngày đăng : 02/06/2019 - 12:16 AM

Mặt trời như một lò hạt nhân, nó chuyển đổi Hydro thành Heli thông qua phản ứng tổng hợp hạt nhân. Mặt trời giải phóng năng lượng tương đương 100 tỷ bom Hydro mỗi giây. Đây là một quá trình rất hiệu quả, chuyển đổi trực tiếp khối lượng thành năng lượng thông qua phương trình nổi tiếng của Albert Einstein:

E = MC2

Trong đó:

E: là năng lượng

M: là khối lượng

C: là tốc độ của ánh sáng

Tốc độ của ánh sáng là 3x108 m/giây, đây là tốc độ nhanh nhất trong vũ trụ. Một khối lượng nhỏ cũng có thể tạo ra một lượng lớn năng lượng.

Ước tính nguồn năng lượng mặt trời cung cấp cho trái đất là 173.000 TeraWatt (tW), gấp 10.000 lần nhu cầu sử dụng điện của dân số toàn cầu. Và nhiệm vụ của chúng tôi là mang đến giải pháp cho các doanh nghiêp/ công ty/ hộ gia đình có thể khai khác được nguồn năng lượng này một cách tối ưu, hiệu quả nhất.

Vậy tại sao ánh sáng mặt trời có thể chuyển hóa thành điện năng? Nguyên lý hoạt động của Pin mặt trời là gì?

Loại tế bào quang điện thông dụng nhất được làm từ Silic, là thành phần chính trong cát biển, là một chất bán dẫn và là nguyên tố phổ biến thứ hai trên Trái Đất.

Một tế bào quang điện sử dụng 02 lớp Silic loại khác nhau. Silic loại N có các electron dư thừa, và loại P có các khoảng trống cho các electron dư thừa, gọi là lỗ trống. Tại nơi tiếp xúc giữa hai loại Silic, electron có thể di chuyển qua tiếp diện P/N để lại tích điện dương ở một mặt và tạo ra tích điện âm ở mặt còn lại.

Ánh sáng mặt trời vừa có tính chất sóng, vừa có tính chất hạt. Ở đây có thể hình dung ánh sáng là một dòng các hạt photon bắn ra từ mặt trời, khi các hạt này va đập vào tế bào quang điện, nó có thể đánh bật một electron khỏi liên kết và để lại lỗ trống. Electron mang điện tích âm và lỗ trống mang điện tích dương nay có thể tự do di chuyển. Các electron di động được thu thập tại lá kim loại tại đỉnh tế bào quang điện, và đi vào mạch tiêu thu, trước khi quay trở về lá nhôm ở mặt sau. Electron là thứ duy nhất di chuyển trong tế bào quang điện và chúng đều quay về nơi xuất phát, lúc này tạo ra một dòng điện một chiều (DC). Vị trí lắp đặt các tấm pin mặt trời phù hợp nhất là mái nhà, nơi mà chúng có thể tiếp nhận ánh nắng mặt trời một cách tối đa nhất. Không giống như pin, dòng điện trong căn nhà của bạn là dòng điện xoay chiều, trong đó đảo chiều khoảng sáu mươi lần trong một giây. Trước khi sử dụng năng lượng mặt trời để cung cấp điện năng cho các thiết bị điện, nó phải được chuyển đổi bởi một thiết bị được gọi là một bộ chuyển đổi (Inverter). 

Tuy nhiên, nếu như ánh sáng bị phản xạ thay vì hấp thụ, hoặc các electron rơi trở lại vào lỗ trống trước khi đi vào mạch tiêu thụ, thì năng lượng photon bị mất mát.

Tế bào quang điện cao nhất hiện nay chỉ có thể chuyển đổi 46% năng lượng mặt trời thành điện năng, và hầu hết thiết bị trên thị trường hiện nay hiệu năng chỉ có 15-20%.

Mặc cho những hạn chế đó, thực tế hoàn toàn có thể cấp năng lượng cho cả thế giới với công nghệ điện mặt trời nếu có đủ ngân sách và mặt bằng không gian đủ lớn để đón nhận ánh sáng mặt trời, vì lượng năng lượng mặt trời cung cấp cho trái đất gấp 10.000 lần nhu cầu sử dụng điện năng hiện nay.

Tóm lại, việc sử dụng pin mặt trời, bạn có thể tận dụng được một nguồn năng lượng sạch và vô tận, đồng thời giảm được một lượng lớn chi phí tiền điện hàng tháng.

Ánh sáng mặt trời chuyển thành điện năng như thế nào

Zalo
Hotline tư vấn miễn phí: 0906 193 193
Zalo