Pin năng lượng mặt trời sử dụng ánh sáng hay nhiệt độ để tạo ra điện?

Năng lượng mặt trời đã không còn là một khái niệm xa lạ đối với mọi người. Tuy nhiên, không phải ai cũng có thể hiểu được rõ bản chất của nó cũng như hiểu được quy trình tận dụng nguồn năng lượng tái tạo này như thế nào. Trên thực tế, năng lượng mặt trời được tận dụng dưới nhiều phương pháp khác nhau đem lại những lợi ích cụ thể nào đó. Tôi dám chắc có rất nhiều người, thậm chí là những người đã và đang sử dụng các hệ thống điện mặt trời đều không hiểu rõ một vấn đề rằng các tấm pin mặt trời tạo ra điện dựa vào ánh sáng hay nhiệt?

Phương pháp tận dụng năng lượng mặt trời mà chúng ta thường bắt gặp nhất, được gọi là năng lượng nhiệt mặt trời, sử dụng ánh sáng mặt trời để tạo ra nhiệt có thể sử dụng để làm nóng nước phục vụ cho sinh hoạt gia đình hoặc tạo ra hơi nước để chạy tua-bin và tạo ra điện. Ứng dụng rõ ràng nhất của phương pháp này mà chúng ta biết đến là bình nước nóng năng lượng mặt trời.

Một phương pháp tận dụng bức xạ mặt trời khác là các tấm pin năng lượng mặt trời hay còn gọi là pin quang điện (PV), phương pháp này sử dụng ánh sáng để tạo ra dòng điện trực tiếp (DC). Nhiều người vẫn thường nghĩ rằng những khu vực nắng nóng như hoang mạc, sa mạc là những nơi lý tưởng nhất để xây dựng các hệ thống điện năng lượng mặt trời. Tuy nhiên, đây là một quan niệm cực kỳ sai lầm.

Chắc chắn một điều rằng ở những khu vực này sẽ có một lượng ánh sáng mặt trời dồi dào nhất. Tuy nhiên, các thiết bị thành phần trong hệ thống năng lượng mặt trời đặc biệt là pin mặt trời, chúng hoạt động tốt và hiệu quả hơn trong thời tiết lạnh chứ không phải những ngày hè nóng bức.

Nhiệt độ thử nghiệm tiêu chuẩn để đánh giá công suất các tấm pin quang điện là 77°F (hay 25°C). Vào một ngày nóng nực, pin năng lượng mặt trời sẽ giảm hiệu quả khi nhiệt độ tăng cao hơn mức tiêu chuẩn này. Tuy nhiên với một số loại pin mặt trời công suất lớn, cao cấp có thể được thiết kế để giảm thiểu tối đa tổn thất này. Chẳng hạn như tấm pin năng lượng mặt trời của hãng mythosolar.com luôn tự hào là loại có “hệ số nhiệt độ” cực thấp.

Tuy nhiên, trái lại, thời tiết càng lạnh các tấm pin sẽ hoạt động càng hiệu quả hơn. Vào mùa lạnh, điều kiện chiếu sáng của mặt trời vẫn ổn định, đó là thời điểm mà các tấm pin mặt trời sẽ tạo ra điện hiệu quả cao nhất.

Nếu bạn đã từng đọc bài viết về sức mạnh của các loại bức xạ mặt trời của tôi, bạn có thể thấy rằng tấm pin năng lượng mặt trời sử dụng chủ yếu nguồn ánh sáng khả kiến (ánh sáng nhìn thấy được) và một số ít từ tia bức xạ như tia hồng ngoại, tia cực tím để sản xuất điện năng. Các đám mây có thể ngăn chặn rất nhiều ánh sáng khả kiến, nhưng chúng không thể chặn toàn bộ quang phổ (có thể giải thích đơn giản là tại sao vào những ngày nhiều mây bạn vẫn bị cháy nắng khi đi ra ngoài).

Một số yếu tố khác liên quan đến việc sản xuất điện của pin năng lượng mặt trời

Nhiệt độ và quang phổ của ánh sáng mặt trời có tác động lớn đến lượng điện mà tấm pin mặt trời có thể tạo ra. Và góc chiếu của ánh sáng mặt trời cũng vậy. Hay nói cách khác, việc đặt tấm pin với góc như thế nào cũng là một vấn đề rất lớn khi lắp đặt điện mặt trời. Mỗi ngôi nhà sẽ có những cách cài đặt khác nhau tùy vào vị trí địa lý và địa hình tại nơi đó, các tấm pin được định hướng tốt sẽ giúp tạo ra nhiều điện năng hơn. Bạn thấy đấy, hiệu quả của bảng pin quang điện sẽ tốt nhất khi nó hứng ánh nắng một cách trực diện. Nhưng hầu hết hiếm có mái nhà nào vuông góc với tia chiếu nắng của mặt trời. Vì vậy việc lên kế hoạch, tính toán và lắp đặt giá đỡ tấm pin là rất quan trọng.

Lượng ánh sáng đóng một vai trò rất quan trọng trong việc sản xuất điện mặt trời. Và việc các tấm pin có thể nhận được nhiều ánh sáng vào giờ trưa hay không là phụ thuộc rất nhiều vào vị trí ngôi nhà và cách lắp đặt pin năng lượng mặt trời. Ví dụ, một ngôi nhà trên sườn đồi có thể nhận được rất nhiều ánh nắng vào buổi sáng nhưng sẽ nhận rất ít ánh nắng vào buổi chiều. Một số ngôi nhà còn bị ảnh hưởng bởi yếu tố bóng râm từ cây cối, bóng của các tòa nhà cao, bụi và lá cây cũng có thể làm giảm sản lượng.

Các loại pin năng lượng mặt trời cao cấp thường sẽ tích hợp tính năng giảm thiểu các ảnh hưởng tiêu cực này, chúng thường hiệu quả hơn 30% so với các loại thông thường. Các tấm pin mặt trời Mono của mythosolar.com mang lại hiệu quả cao hơn cũng như chiếm ít không gian lắp đặt hơn các loại thông thường, điều này đồng nghĩa với việc chúng sẽ ít bị ảnh hưởng bởi bóng râm hơn.

Tất cả các yếu tố được thảo luận ở trên đều ảnh hưởng đến việc sản xuất điện của một hệ thống năng lượng mặt trời mới lắp đặt. Không chỉ vậy, nó cũng rất quan trọng để đảm bảo rằng hệ thống sẽ hoạt động bền vững theo thời gian. Nguyên nhân hàng đầu của sự xuống cấp của các tấm pin mặt trời là sự ăn mòn và các vết nứt gần như vô hình trong các tế bào quang điện, làm giảm sản lượng. Các tấm pin của mythosolar.com  được thiết kế với tuổi thọ lên đến 30 năm, nhờ vào nền tảng chắc chắn của các tế bào được chế tạo ra.

Việc sử dụng một nguồn năng lượng tái tạo như điện năng lượng mặt trời có thể làm giảm việc thải khí CO2 ra môi trường, khí carbon này là nguyên nhân chính gây ra biến đổi khí hậu. Gần đây, một thảm họa cháy rừng rất lớn đã xảy ra ở Úc, một trong những quốc gia chịu ảnh hưởng lớn nhất do hiệu ứng nóng lên toàn cầu. Thêm nữa, các bạn nên biết Úc là một trong những quốc gia đi đầu trong việc ứng dụng năng lượng mặt trời để giảm thiểu CO2, và nếu không có tầm nhìn từ trước, giờ đây thảm họa này có lẽ đã lớn hơn rất nhiều.

Chính vì vậy, chúng ta có thể thấy được bảo vệ môi trường là một vấn đề cực kỳ quan trọng và phải nên được dự báo, kế hoạch để đề ra các phương pháp để giải quyết trước khi các thảm họa xảy đến.

Nguồn: Internet