Pin năng lượng mặt trời được biết đến là một trong những dòng pin sử dụng phổ biến và rộng rãi hiện nay. Pin có cấu tạo đặc biệt biến năng lượng mặt trời thành điện năng sử dụng. Cùng tìm hiểu về loại pin này, cách tạo ra và nguyên lý hoạt động.
Pin năng lượng mặt trời là gì?
Pin năng lượng mặt trời là thiết bị điện tử đặc biệt được chế tạo để tận dụng ánh sáng mặt trời tạo ra điện năng. Các mô đun pin năng lượng kết hợp với nhau để tạo thành tấm pin mặt trời. Tấm pin còn được gọi là với tên khác là “mảng pin năng lượng mặt trời” hoặc “tấm pin quang điện”.
Các tế bào quang điện trong tấm pin hoạt động bằng cách tiếp nhận ánh sáng từ mặt trời. Với hàng tỷ tỷ photon trong ánh sáng mặt trời khi tiếp xúc với tế bào quang điện kích thích tạo ra dòng điện. Quá trình này chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành điện năng tạo ra dòng điện sử dụng hàng ngày.
>> Giá pin năng lượng mặt trời
Pin năng lượng mặt trời được tạo ra như thế nào?
Pin mặt trời được tạo ra bằng cách sử dụng nguyên tố silicon, chất bán dẫn phổ biến được làm từ cát. Chất bán dẫn là vật liệu dẫn điện hoặc cách điện trong một số trường hợp cụ thể. Đối với pin mặt trời, silicon được sử dụng để tạo ra thiết bị chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng.
Cấu trúc cơ bản của pin năng lượng mặt trời gồm hai lớp silicon khác nhau được gọi là lớp P (positive) và lớp N (negative). Lớp P chứa ít electron, có lỗ trống, trong khi lớp N chứa nhiều electron tự do. Hai lớp được xử lý hoặc pha với các chất đặc biệt để tạo điều kiện cho dòng điện chạy qua khi ánh sáng mặt trời chiếu vào.
Khi ánh sáng mặt trời chiếu vào tấm pin mặt trời, các photon từ ánh sáng kích thích các electron trong lớp P di chuyển qua lớp N tạo ra dòng điện. Nói cách khác, ánh sáng mặt trời gây ra hiện tượng phân tách electron và lỗ trống trong hai lớp silicon khác nhau tạo nên sự chuyển đổi năng lượng từ photon thành điện năng.
Các tấm pin năng lượng mặt trời sau đó kết nối với nhau để tạo thành mô đun năng lượng mặt trời hoặc tấm pin lớn hơn. Dòng điện được thu gom sử dụng để cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện tử sử dụng.
Pin năng lượng mặt trời được ứng dụng như thế nào?
Sự ra đời của pin mặt trời ngày càng đóng góp tích cực vào cuộc sống của con người. Loại pin này được ứng dụng khá nhiều cho các lĩnh vực khác nhau trong đời sống.
Tạo điện mặt trời
Những tấm pin ghép lại với nhau tạo thành diện tích lớn cung cấp sản lượng điện khá nhiều. Một số nước hiện nay đang khuyến khích phát triển điện mặt trời để giảm ô nhiễm môi trường. Nhiều quốc gia có chính sách ưu đãi mua lại điện dư thừa từ năng lượng mặt trời. Chính vì lý do đó, nhiều gia đình muốn tiết kiệm điện năng sử dụng đã lắp đặt hệ thống điện mặt trời cho gia đình.
Sản xuất đèn năng lượng
Đèn năng lượng mặt trời cũng khá phổ biến và được ưa chuộng tại các gia đình Việt. Điện năng lượng mặt trời đa dạng với rất nhiều kích cỡ và kiểu dáng để phù hợp cho mục đích sử dụng.
Đèn năng lượng bao gồm một tấm pin đi kèm để hấp thu năng lượng mặt trời chuyển thành điện năng giúp đèn chiếu sáng. Một trong những điểm dễ thấy nhất của đèn năng lượng mặt trời chính là đèn đường công cộng. Những chiếc đèn được lắp trụ cao kèm theo tấm pin để hấp thụ ánh sáng mặt trời chiếu sáng vào ban đêm.
Sấy khô nông sản
Việt Nam là nước có sản lượng nông nghiệp lớn nên yêu cầu sấy khô các sản phẩm từ nông nghiệp khá nhiều. Các thiết bị sấy năng lượng mặt trời được nghiên cứu và ra đời để phục vụ cho nhu cầu này. Tuy nhiên, máy sấy còn hạn chế ở quy mô cũng như hiệu suất khi sản xuất.
Máy sấy bằng năng lượng mặt trời có nguyên lý hoạt động khá giống với hiệu ứng nhà kính. Nguồn nhiệt từ mặt trời bên trong hệ thống sấy cao hơn rất nhiều so với nhiệt độ bên ngoài. Yếu tố giúp cho nông sản khi đưa vào máy sấy nhanh khô hơn.
Phương tiện chạy bằng năng lượng mặt trời
Pin năng lượng mặt trời hiện nay cũng được nghiên cứu để cung cấp nguồn điện cho các phương tiện hoạt động. Các phương tiện vận tải sử dụng nguồn năng lượng từ mặt trời để thay thế cho xăng dầu truyền thống.
Hiện tại, nhiều thương hiệu nghiên cứu và sản xuất các phương tiện chạy bằng năng lượng mặt trời như máy bay, ô tô. Nghiên cứu này góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường khá hiệu quả trong việc giảm nguồn khai thác dầu mỏ.
Đồng hồ mặt trời
Con người cũng phát minh ra đồng hồ sử dụng năng lượng mặt trời. Đồng hồ năng lượng mặt trời có kiểu dáng giống với đồng hồ bình thường. Tuy nhiên đồng hồ được trang bị thêm tấm pin mặt trời ở trên mặt để hấp thụ năng lượng của ánh sáng.
Năng lượng từ mặt trời chuyển hóa thành điện năng để giúp cho đồng hồ hoạt động hiệu quả. Do đó, người dùng sử dụng đồng hồ mặt trời cần phải thường xuyên đem ra phơi nắng. Hoặc khi đi ra ngoài nắng bạn còn phải để lộ mặt đồng hồ để tiếp xúc với ánh sáng mặt trời.
Laptop xách tay
Khác với các dòng laptop thông thường sử dụng pin hoặc cắm điện trực tiếp để sử dụng. Laptop xách tay năng lượng mặt trời sử dụng tấm pin năng lượng để cung cấp điện năng hoạt động.
Nghiên cứu này chủ yếu phục vụ cho người dùng tại những nơi gặp tình trạng mất điện thường xuyên. Công ty WeWi tại Canada chính là đơn vị đưa ra sản phẩm này cho thị trường. Những tấm pin năng lượng chỉ mất khoảng 2 tiếng để sạc đầy và giúp cho máy tính hoạt động liên tục trong suốt 10 tiếng.
>> Bảng giá pin xe đạp điện xe máy điện mới nhất
Pin năng lượng mặt trời ra đời đóng góp vô cùng tích cực cho đời sống của con người. Trong tương lai không xa, pin mặt trời tiếp tục được hoàn thiện để ứng dụng rộng rãi thay thế thủy điện hoặc nhiệt điện. Với những thông tin chia sẻ về pin mặt trời mong muốn mang đến cho bạn đọc nhiều điều hữu ích. Bạn đọc tham khảo để hiểu rõ hơn về nguồn năng lượng sạch, xanh đang được chú ý gần đây.
