Điện mặt trời là gì? Các công bố khoa học về Điện mặt trời

Điện mặt trời là một hình thức năng lượng tái tạo thu được từ ánh sáng mặt trời. Năng lượng này được chuyển đổi thành điện thông qua việc sử dụng các tấm pin mặt trời hoặc tấm nhiệt áp lực cao. Điện mặt trời được sử dụng rộng rãi để tạo ra điện trong công nghiệp và gia đình, và đóng góp đáng kể vào việc giảm tiêu thụ năng lượng từ các nguồn hóa thạch và giảm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính.
Điện mặt trời hay còn được gọi là năng lượng mặt trời, là quá trình chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện. Quá trình này dựa trên hiệu ứng quang điện, trong đó các tia tử ngoại từ ánh sáng mặt trời gặp vào các tế bào pin mặt trời được tạo thành từ chất bán dẫn như silic (Si). Khi tia tử ngoại va chạm vào các hạt của chất bán dẫn, nó sẽ tạo ra các điện tử tự do. Chúng sau đó sẽ di chuyển qua các lớp phủ trên mặt bán dẫn và tạo ra dòng điện liên tục.

Các tế bào pin mặt trời có thể được chế tạo từ nhiều vật liệu khác nhau như các tinh thể đơn lẻ (đơn tinh thể), các tế bào nhiều tinh thể hoặc các vật liệu màng mỏng. Các tế bào pin mặt trời được chia làm hai loại chính:
1. Tế bào pin mặt trời quang điện (Photovoltaics - PV): Đây là loại phổ biến nhất và sử dụng chất bán dẫn bằng silic. Các tế bào pin PV được chia thành hai loại chính là PV nối dẫn và PV nguyên tắc tấm nhiệt.

- PV nối dẫn (Conductive PV): Có các tấm pin phẳng và tạo ra điện một cách trực tiếp từ ánh sáng mặt trời. Đây là loại phổ biến nhất của điện mặt trời và được sử dụng rộng rãi trên các mặt phẳng như mái nhà, bảng quảng cáo, v.v.
- PV nguyên tắc tấm nhiệt (Principle PVs): Sử dụng việc tạo ra điện từ ánh sáng mặt trời và cũng có thể sử dụng nhiệt từ các tấm mặt trời.

2. Tấm nhiệt áp lực cao: Điện mặt trời nhiệt áp lực cao (Concentrated Solar Power - CSP) sử dụng ánh sáng mặt trời để tạo ra nhiệt, sau đó áp lực cao và thông qua một động cơ chuyển đổi nhiệt thành điện. CSP thường áp dụng trong các trạm điện lớn và đòi hỏi không gian lớn.

Điện mặt trời có nhiều ưu điểm, bao gồm sử dụng nguồn năng lượng tái tạo, không gây khí thải và ô nhiễm, khả năng lắp đặt linh hoạt và hơn nữa, giảm tiêu thụ năng lượng từ các nguồn hóa thạch. Tuy nhiên, điện mặt trời cũng có một số hạn chế như chi phí đầu tư ban đầu cao, khả năng lưu trữ năng lượng hạn chế và phụ thuộc vào ánh sáng mặt trời.