Skip to Content

Category Archives: Công nghệ năng lượng mặt trời

Pin năng lượng Mặt trời hấp thu 99,7% ánh sáng

Công ty công nghệ Natcore (Mỹ) vừa chế tạo được loại pin quang năng “đen nhất” (ảnh), có khả năng hấp thu gần như tuyệt đối ánh sáng chiếu vào.

Với tỷ lệ phản xạ ánh sáng trung bình là 0,3%, những tấm pin silicon màu đen này có thể hấp thu đến 99,7% lượng ánh sáng chiếu vào, nhiều hơn bất kỳ loại pin quang điện nào hiện nay. Điều này cho phép nó chuyển đổi nhiều năng lượng Mặt trời thành điện năng hơn.

solarbattery

Pin quang điện đen
Trong khi những lớp phủ chống phản xạ trên các loại pin hiện hành thường hoạt động kém hiệu quả (nhất là vào buổi sáng và chiều, khi Mặt trời không chiếu thẳng đứng), pin năng lượng mặt trời đen mới đạt hiệu suất hấp thu vượt trội so với các loại pin chuẩn vào các ngày trời nhiều mây. “Không có sự khác biệt lớn về lượng điện thu được vào những ngày nắng tốt hay có nhiều mây. Ánh sáng bị khuếch tán không ảnh hưởng lớn đến việc hấp thu năng lượng”, Giám đốc công ty Chuck Provini cho biết.

Công suất trưng thu năng lượng cao hơn cùng với chi phí thấp hơn khi sử dụng công nghệ tấm lợp của Natcore, có thể khiến loại silicon đen này nhanh chóng trở thành sự lựa chọn cho công nghệ năng lượng mặt trời toàn cầu.

Theo KhoaHoc
READ MORE

Tấm quang năng nổi – bước tiến mới của điện năng lượng mặt trời

Những tia nắng mặt trời của mùa đông vùng Tuscany (Italia) phản chiếu lấp lánh trên các tấm thu năng lượng mặt trời trải rộng, nhìn xa giống như những bông hoa nở rộ, trên mặt hồ Colignola.

Hồ nước thơ mộng và tuyệt đẹp này là nơi giáo sư Marco Rosa – Clot và nhóm nghiên cứu của ông chọn làm nơi thử nghiệm dự án quang năng nổi tiết kiệm chi phí đầu tiên trên thế giới.

270212quangnangitalia01

Hệ thống FTCC trên mặt hồ Colignola ở Italia. Ảnh: Internet

Với dáng điệu trẻ trung và khỏe khoắn trong chiếc quần jeans và áo khoác, giáo sư Rosa – Clot tự hào giới thiệu với dự án mới kể trên, nhóm nghiên cứu của ông đang thực hiện một cuộc cách mạng về năng lượng mặt trời.

Những tấm năng lượng mặt trời thông thường được lắp đặt trên nóc các tòa nhà cao tầng hoặc trên những cánh đồng bấy lâu nay bị chỉ trích là đã chiếm dụng diện tích của những mảnh đất nông nghiệp có giá trị, ảnh hưởng tiêu cực đến cảnh quang và gây thất thoát năng lượng do tình trạng hấp thu quá nhiều nhiệt. Theo giáo sư Rosa – Clot, đây là những vấn đề mà dự án quang năng nổi có thể giải quyết ổn thỏa.

Một hệ thống “Bộ tập trung điều hướng làm mát nổi” (FTCC) được thiết kế để khai thác những khu vực không sử dụng như các hồ chứa nhân tạo hay các khu mỏ không còn sử dụng. Các tấm pin mặt trời phẳng được lắp thêm gương phản chiếu và đặt trên những cấu trúc giống như chiếc bè được neo gần bờ hồ. Nước hồ giữ cho các tấm pin mặt trời không bị quá nóng trong quá trình hấp thu nhiệt, còn gương phản xạ có thể xoay theo hướng mặt trời nhằm thu hút tối đa năng lượng mặt trời, và phản chiếu xuống các tấm pin mặt trời để sản xuất ra điện năng ở mức tối ưu vào những thời điểm khác nhau trong ngày. Ông Rosa – Clot nói điều này khiến cho phương pháp quang năng nổi hiệu quả hơn so với các phương pháp lắp đặt truyền thống. Không chỉ hoạt động hiệu quả ở vùng hồ, dự án quang năng nổi còn có khả năng tận dụng triệt để ánh sáng mặt trời ở các mỏ đá bỏ hoang.

Trở lại với dự án quang năng tại hồ Colignola, giáo sư Rosa – Clot ví đó như một nhà máy năng lượng mặt trời quy mô nhỏ, với công suất khoảng 30 KW, nhưng vô cùng hiệu quả trong việc cung cấp điện năng cho một chục hộ gia đình. Ông Rosa – Clot nói: “Chi phí cho việc xây dựng một nhà máy cỡ nhỏ kiểu này chỉ tiêu tốn khoảng 48.000 euro (63.000 USD), thấp hơn 20% so với hệ thống quang năng truyền thống lắp đặt trên mặt đất. “Bạn hãy thử tưởng tượng về lợi ích mà hệ thống quang năng nổi có thể khai thác ở một nơi có nhiều ánh sáng mặt trời như trên đảo Sisilia với các hồ nước và hồ chứa nhân tạo trải rộng trên diện tích 75 km2. Nếu chỉ triển khai lắp đặt các tấm quang năng nổi trên 10% diện tích khu vực, chúng sẽ thu về 1 tỷ Watt điện năng, đủ để thắp sáng 10 triệu bóng đèn công suất 100 Watt”.

Trong khi đó, kỹ sư Raniero Cazzaniga, một thành viên trong nhóm nghiên cứu, cho biết dự án quang năng nổi không hề làm hư hại cảnh quan, bởi phạm vi lắp đặt các tấm quang năng chỉ cao khoảng 1 mét. Lấy ví dụ ngay tại hồ Colignola, người ta chỉ có thể nhìn thấy các tấm quang năng nổi trên mặt hồ khi tới gần mép nước.

Dự án quang năng nổi của Rosa – Clot và các đồng nghiệp đã thu hút rất nhiều sự quan tâm từ các khách hàng quốc tế. Giáo sư Rosa – Clot khẳng định: “Phản ứng từ nước ngoài rất tích cực. Một số khách hàng Hàn Quốc đã tới Tuscany để tận mắt chứng kiến việc chúng tôi đang làm và chúng tôi đã ký kết một hợp đồng ba năm trao cho họ giấy phép thực hiện dự án quang năng nổi ở Hàn Quốc”. Theo ông Rosa – Clot, công ty Hàn Quốc Techwin đã xây dựng một nhà máy quang năng nổi sử dụng hệ thống FTCC; và tại Italia, tập đoàn sản xuất rượu vang Terra Moretti đã lắp đặt một hệ thống tương tự trên hồ chứa thủy lợi tại nhà máy rượu vang gần Livorno.

Hiện giáo sư Rosa – Clot và nhóm nghiên cứu đang đàm phán với các công ty của Đức, Pháp và Italia với hy vọng nhân rộng mô hình quang năng nổi ra thế giới. “Không có giải pháp kỳ diệu cho vấn đề năng lượng. Tuy nhiên, dự án của chúng tôi, với chi phí thấp nhất từ trước tới nay, cũng có thể được xem là một giải pháp tối ưu”, giáo sư Rosa – Clot khẳng định.

READ MORE

Kỷ lục hiệu suất mới của Pin mặt trời linh hoạt

Các nhà khoa học tại phòng thí nghiệm Vật liệu Khoa học và Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ Empa vừa có một bước tiến lớn trong việc tăng hiệu suất chuyển đổi của các tấm pin mặt trời linh hoạt chế tạo trên cơ sở hệ vật liệu Cu, In, Ga, Se (CIGS) lên mức kỷ lục mới: 18,7%- một sự cải thiện đáng kể so với kỷ lục 17,6% được lập vào tháng 6/2000 cũng bởi nhóm nghiên cứu này.

 

Kết quả đo đạc đã được chứng nhận một cách độc lập bởi Viện Năng lượng mặt trời Frauhofer ở Freiburg (Đức).
solarpowervnpinlinhhoat
Việc tăng hiệu suất pin mặt trời sẽ mang tới nhiều lợi ích kinh tế. Để điện mặt trời trở nên hợp túi tiền với nhiều người, các nhà khoa học và kỹ sư trên thế giới từ lâu đã cố gắng phát triển pin mặt trời chi phí thấp, hiệu suất cao, và dễ dàng sản xuất.Giờ đây một nhóm nghiên cứu tại Phòng Thí nghiệm màng mỏng và quang vontaic của Empa đã đạt được một bước tiến quan trọng. Ông Ayodhya N. Tiwari, người đứng đầu nhóm nghiên cứu phát biểu: “Kỷ lục mới 18,7% của các pin mặt trời linh hoạt CIGS gần như thu hẹp hoàn toàn khoảng cách về hiệu suất giữa pin mặt trời màng mỏng tinh thể silicon (Si) và pin mặt trời màng mỏng CIGS.” Ông tin rằng những tấm pin mặt trời CIGS linh hoạt và nhẹ với hiệu suất có thể so sánh được với những tấm pin mặt trời tốt nhất sẽ có tiềm năng rất lớn cho phép tạo ra điện mặt trời chi phí thấp trong tương lai.
Một ưu điểm quan trọng của pin mặt trời CIGS linh hoạt là khả năng giảm chi phí sản xuất thông qua quy trình xử lý “roll-to-roll”, trong khi cùng lúc đó có hiệu suất cao hơn nhiều so với các pin trên thị trường hiện nay. Hơn thế nữa, những tấm pin linh hoạt và nhẹ như vậy mang tới những lợi ích về chi phí vận chuyển, lắp đặt, cơ cấu hệ thống,… Đặc biệt là chúng giảm đáng kể chi phí “cân bằng hệ thống”. Dựa trên các yếu tố đó, pin CIGS mới tỏ ra có lợi thế vượt trội trong các ứng dụng như trang trại năng lượng mặt trời, điện tử di động.
Giám đốc Empa, Gian-Luca Bona cho biết việc liên tục cải thiện hiệu suất chuyển đổi năng lượng của pin mặt trời CIGS linh hoạt không phải là một thành công nhỏ. Các nhà khoa học tại Empa hiện đang hợp tác với FLISOM, một công ty chuyên sản xuất pin mặt trời linh hoạt, để tiếp tục phát triển quy trình và mở rộng quy mô sản xuất.
Theo Vneep
READ MORE

Công nghệ mới giúp giảm giá thành pin Mặt Trời

Các nhà khoa học Nhật Bản vừa phát triển thành công một công nghệ có thể giúp giảm giá thành các tấm pin Mặt Trời thân thiện với môi trường.

toyotapriushybridnangluongmattroiToyota Prius hybrid sạc điện sẽ được ứng dụng pin mặt trời trong tương lai

Nhóm nghiên cứu do Giáo sư Tatsuya Shimoda thuộc Viện Khoa học và công nghệ tiên tiến Nhật Bản (JAIST) cho biết công nghệ này sử dụng silíc lỏng phun lên các tấm nền để tạo thành các tấm pin Mặt Trời.

Phương pháp này đòi hỏi ít thiết bị hơn phương pháp chế tạo pin Mặt Trời thông thường hiện nay, qua đó giúp giảm 1/2 giá thành sản xuất các tấm pin năng lượng này.

Công nghệ mới sẽ cho phép các doanh nghiệp phun silíc lỏng lên bề mặt các xe ôtô hoặc điện thoại di động để biến chúng thành các tấm pin mặt trời.

Giáo sư Shimoda cho biết, nhóm nghiên cứu của ông sẽ cải thiện chất lượng loại pin Mặt Trời này và tìm ra phương pháp sản xuất mới hiệu quả hơn, đồng thời quảng bá công nghệ mới ra toàn thế giới.

Những tấm pin Mặt Trời mỏng này đang trở nên phổ biến vì chúng rất nhẹ và có thể được sử dụng ở nhiều sản phẩm khác nhau. Tuy nhiên, việc sản xuất các tấm pin Mặt Trời mỏng đòi hỏi phải có các thiết bị lớn do các nhà sản xuất cần phải chuyển silíc thành khí trước khi xịt chúng vào các chất nền.

Theo Khoa Hoc
READ MORE

Sản xuất pin Mặt trời bằng chất dẻo quang điện

Ý tưởng sản xuất pin Mặt trời bằng chất dẻo quang điện (PV) có thể tạo ra một cuộc cách mạng trên thị trường năng lượng điện Mặt trời trong tương lai gần.

Các nhà khoa học thuộc trường Đại học Sheffield (Anh) đã nghiên cứu thành công công nghệ sản xuất tấm pin Mặt trời bằng chất dẻo PV. Vật liệu này có ưu điểm rẻ, nhẹ và dễ dàng lắp đặt hơn so với chất liệu silicon dùng để sản xuất pin Mặt trời phổ biến hiện nay.
pindeoquangdiensolarpower.vnPin Mặt trời bằng chất dẻo có thể cuộn lại như giấy dán tường. (Ảnh: Daily Mail)

Các nhà khoa học hy vọng công nghệ này sẽ mở ra một cuộc cách mạng trong thị trường năng lượng điện Mặt trời trong tương lai gần.

“Nếu bạn tạo ra được một tấm pin Mặt trời có thể thể cuốn tròn như một tờ giấy dán tường khổng lồ và có giá thành rẻ, đó sẽ là một sự lựa chọn phù hợp với các nước đang phát triển”, giáo sư David Lidzey, thành viên nhóm nghiên cứu, cho biết trên tờ Daily Mail.

Một tòa nhà có lắp đặt các tấm pin Mặt trời làm bằng chất dẻo PV. (Ảnh: Daily Mail)

Hiện tại, công ty Konarka (Mỹ) đã bắt đầu ứng dụng công nghệ mới này để chế tạo các sản phẩm cho khách hàng và lắp đặt những tấm pin mặt trời bằng chất dẻo PV ở tất cả văn phòng của công ty này tại bang Florida. Ngoài ra, công ty Konarka cũng sử dụng các tấm pin Mặt trời loại mới để làm mái nhà chờ xe buýt và sắp tới là các công trình công cộng ngoài trời khác.

Mặc dù ưu điểm của chất dẻo PV là rẻ, không dẫn điện và truyền nhiệt, nhưng công nghệ tấm pin Mặt trời làm bằng loại vật liệu này vẫn cần được cải tiến hơn nữa trước khi áp dụng rộng rãi. Lí do là vì, hiệu năng của tấm pin Mặt trời làm bằng chất dẻo PV chỉ đạt 8%, trong khi chỉ số này của vật liệu silicon là 18%.

Ngoài ra, một nhược điểm nữa của tấm pin Mặt trời làm bằng chất dẻo PV là độ bền kém, rất nhanh bị thoái hóa khi bị đặt ở ngoài trời. Tuy vậy, tiến sĩ David Lidzey cho rằng độ bền kém không thành vấn đề nếu loại vật liệu này giúp giảm chi phí gấp nhiều lần so với silicon.

Theo Vietnamnet
READ MORE

Cấu trúc tổ ong giúp cải thiện hiệu quả sử dụng NLMT

Đột đột phá trong ngành khoa học vật liệu tại Mỹ và Đài Loan đã mở toang cánh cửa sử dụng năng lượng mặt trời để sản xuất điện. vật liệu mới được tạo thành tỏ ra hiệu quả trong việc bắt các photon để tạo thành dòng điện, được chế tạo dựa trên cấu trúc của tổ ong thường thấy. Nó là sự pha trộn giữa tính chất của các chất bán dẫn polyme và phân tử fu-lơ-ren (fullerene) giàu cacbon.

Nguyên tắc

Để hiệu quả trong việc hấp thụ photon, người ta thường chọn loại polyme P1. Các photon mang năng lượng từ chùm sáng mặt trời sẽ bức các electron ra khỏi các liên kết với mạng phân tử và bỏ lại lỗ trống; tạo thành kiểu liên kết mới, giữa electron (đã bức ra) và lỗ trống, gọi là exciton. Trong khi đó, fu-lơ-ren có tác dụng ngăn chặn sự tái hợp của cặp mang điện trái chiều này bằng cách phân ly chúng hoàn toàn nhờ vào cấu trúc dạng khối cầu của mình (fu-lơ-ren là một dạng thù hình của cacbon, có cấu trúc mạng dạng hình cầu). Khi đó, các điện cực sẽ hút các điện tích trái dấu về phía mình tạo thành dòng quang điện.

toong

Mircea Cotlet, một nhà nghiên cứu tại phòng thí nghiệm quốc gia Brookhaven ở Mỹ cho biết, trở ngại lớn nhất của công việc này là việc tìm cách trộn lẫn polyme và fu-lơ-ren để tạo thành các lưới tổ ong. Đội của Cotlet đã đạt được điều này bằng cách cho dòng các giọt nước li ti chảy qua một lớp mỏng dung dịch polyme-fu-lơ-ren. Khi đó, các giọt nước này sẽ tự động sắp xếp thành những hàng dài trong dung dịch. Người ta cho bay hơi dung dịch vừa thu được, sẽ còn lại các cấu trúc tổ ong dạng lục giác dựa trên nền polyme.Cotlet còn cho biết “các tấm phim như vậy đã được chế tạo trước đây dựa vào các loại polyme thông thường như polysterene, nhưng đây là lần đầu tiên một vật liệu với sự kết hợp giữa chất bán dẫn và fu-lơ-ren được chế tạo và ứng dụng vào việc hấp thụ ánh sáng để tạo ra dòng điện một cách hiệu quả.”

Ứng dụng

Một trong những điều gây phấn khích, theo Cotlet, nghiên cứu này là sự kết hợp giữa khoa học cơ bản và sự phát huy phương pháp tự tập hợp (self-assemble, của các phân tử nước) mà không cần bất cứ một đóng góp nào khác từ phòng thí nghiệm. Hiện nhóm của Cotlet và một số nhóm khác đang kiểm tra lại một số tính chất của vật liệu mới này và tìm cách ứng dụng nó vào thực tiễn như việc chế tạo pin mặt trời hoặc ứng dụng vào các thiết bị quang, điện. Một ứng dụng khả dĩ gây bất ngờ là việc có thể lắp các tấm phim có cấu trúc tổ ong này vào cữa sổ hoặc mái nhà (làm bằng vật liệu trong suốt) của bất cứ ngôi nhà nào và “hưởng lợi từ nó” nhờ việc tạo ra điện năng mà hầu như không tốn chi phi vận hành nào khác.

 Trọng Nhân (theo Physicsworld.com)
READ MORE