Tấm Pin Năng Lượng Mặt Trời Hoạt Động Khi Mưa: Công Nghệ Mới

Những tấm pin năng lượng mặt trời ngày càng trở nên phổ biến và đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp năng lượng sạch cho nhiều gia đình và doanh nghiệp. Tuy nhiên, nhiều người vẫn thắc mắc về hiệu suất của chúng trong điều kiện thời tiết không thuận lợi, đặc biệt là vào những ngày mưa. Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu xem liệu các tấm pin năng lượng mặt trời có thể hoạt động hiệu quả khi trời mưa hay không.

• Giá lắp điện mặt trời cho doanh nghiệp, hộ gia đình mới nhất
• Kinh tế tuần hoàn là gì? Mô hình kinh tế tuần hoàn ở việt nam
• Sơ đồ nguyên lý hoạt động của tấm pin năng lượng mặt trời

Chuyển động của những giọt mưa cũng có thể tạo ra điện.

Các nhà nghiên cứu luôn tìm kiếm các giải pháp sáng tạo để tối ưu hóa hiệu suất của tấm pin mặt trời, đặc biệt trong điều kiện thời tiết bất lợi. Một nhóm nghiên cứu từ Đại học Soochow, Trung Quốc đã đề xuất một hướng đi đầy hứa hẹn: tận dụng chính những giọt mưa để tạo ra điện.

Chuyển động của những giọt mưa cũng có thể tạo ra điện.

Nghiên cứu chi tiết, được công bố trên tạp chí ACS Nano, giới thiệu một công nghệ đột phá được gọi là máy phát điện ma sát nano (Triboelectric Nanogenerator – TENG). TENG hoạt động dựa trên nguyên tắc ma sát giữa hai bề mặt vật liệu khi chúng tiếp xúc, tương tự như sự ma sát giữa lốp xe và mặt đường hoặc chuyển động của các hạt mưa trên bề mặt năng lượng mặt trời. Phương pháp này thể hiện tính ứng dụng cao trong việc khai thác năng lượng tái tạo từ các nguồn khác thường.

“Thiết bị này mở ra khả năng tạo ra điện trong nhiều điều kiện thời tiết khác nhau,” các nhà nghiên cứu khẳng định. Điều này có ý nghĩa quan trọng đối với việc mở rộng phạm vi ứng dụng của các hệ thống năng lượng mặt trời, đặc biệt ở những khu vực có lượng mưa lớn.

Để đảm bảo tính thực tế và khả năng triển khai, các nhà nghiên cứu tập trung vào việc thiết kế một hệ thống không quá phức tạp, cồng kềnh và phù hợp để lắp đặt trên mái nhà. Họ đã phủ hai lớp polymer trong suốt lên bề mặt pin năng lượng mặt trời. Sử dụng kỹ thuật tương tự như in đĩa DVD, các rãnh được khắc trên một lớp polymer để tăng cường khả năng thu thập năng lượng.

Các lớp polymer trong suốt được phủ thêm để tạo ra điện từ các giọt mưa.

Lớp polymer không chỉ đóng vai trò là điện cực chung cho TENG và lớp tấm pin năng lượng phía dưới mà còn tạo ra điện khi nước mưa tiếp xúc và kết nối các lớp này. Điều quan trọng là, lớp phủ polymer trong suốt vẫn cho phép ánh sáng mặt trời đi qua, mặc dù hiệu suất hấp thụ ánh sáng có thể giảm nhẹ so với bề mặt không phủ.

Trong tương lai sẽ có những cánh đồng năng lượng mặt trời hoạt động bất kể thời gian hay thời tiết.

Trước đó, vào năm 2016, các nhà nghiên cứu từ Đại học Đại Dương Trung Quốc đã chứng minh khả năng tạo ra điện từ năng lượng mặt trời ngay cả trong điều kiện mưa bằng cách phủ một lớp graphene mỏng lên bề mặt.

Graphene, một vật liệu hai chiều chứa các nguyên tử carbon liên kết theo cấu trúc hình lục giác, nổi tiếng với khả năng dẫn điện tuyệt vời và tính linh hoạt cao. Các electron tự do trên bề mặt graphene có thể dễ dàng di chuyển, tạo điều kiện cho quá trình tạo điện.

Nước mưa, với vai trò là nguồn cung cấp các ion hòa tan, đóng vai trò quan trọng trong quá trình này. Khi nước mưa đọng lại trên bề mặt graphene, các electron tự do sẽ tương tác với các ion mang điện tích, tạo thành một tụ điện. Các ion như canxi và natri sẽ tạo ra dòng điện, mặc dù năng lượng tạo ra còn hạn chế, nhưng đủ để chứng minh tính khả thi của công nghệ.

Năng lượng mặt trời đang trở thành một trong những nguồn năng lượng phát triển nhanh nhất trên thế giới, và công nghệ mới này hứa hẹn sẽ thúc đẩy sự phát triển đó. Nếu chi phí sản xuất có thể được giảm thiểu, nó có thể tạo ra một cuộc cách mạng trong ngành năng lượng tái tạo, đặc biệt ở những khu vực thường xuyên có mưa.

Lúc đó, năng lượng mặt trời sẽ trở thành một giải pháp năng lượng sạch lý tưởng ngay cả ở những khu vực không thường xuyên có nắng. Và một ngày nào đó, chúng ta có thể thấy những cánh đồng năng lượng mặt trời hoạt động không kể thời tiết, dù trời mưa, âm u hay thậm chí là cả khi trời tối.

Xem thêm:

• Top 4 thương hiệu pin năng lượng mặt trời chất lượng cao</a ></li >
• Hệ thống điện mặt trời là một hướng đi tiềm năng để khai thác năng lượng tái tạo một cách bền vững.
• Cách phân biệt chất lượng tấm pin năng lượng mặt trời