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 mặ...

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.

Danh sách công bố khoa học về chủ đề "điện mặt trời":

Pin mặt trời hữu cơ có hiệu suất 2,5% Dịch bởi AI
Applied Physics Letters - Tập 78 Số 6 - Trang 841-843 - 2001

Chúng tôi cho thấy rằng hiệu suất chuyển đổi năng lượng của các thiết bị quang điện hữu cơ dựa trên sự pha trộn polymer liên hợp/methanofullerene bị ảnh hưởng đáng kể bởi hình thái phân tử. Bằng cách cấu trúc sự pha trộn thành một hỗn hợp mật thiết hơn, chứa ít sự phân tách pha của các methanofullerenes, đồng thời tăng cường mức độ tương tác giữa các chuỗi polymer liên hợp, chúng tôi đã chế tạo được một thiết bị với hiệu suất chuyển đổi công suất đạt 2,5% dưới ánh sáng AM1.5. Đây là mức tăng gần gấp ba lần so với các giá trị đã được báo cáo trước đó cho loại thiết bị này, và nó gần đạt được mức yêu cầu cho việc sử dụng thực tiễn của các thiết bị này trong việc thu thập năng lượng từ ánh sáng mặt trời.

#quang điện hữu cơ #hiệu suất chuyển đổi năng lượng #polymer liên hợp #methanofullerene #ánh sáng mặt trời
Thết bị Năng lượng Mặt trời và Quang điện hóa Tổng hợp để Sản xuất Hydrogen bằng Cách Điện phân Nước Dịch bởi AI
American Association for the Advancement of Science (AAAS) - Tập 280 Số 5362 - Trang 425-427 - 1998
Quá trình điện phân nước trực tiếp đã được thực hiện với một thiết kế mới, tích hợp, đơn khối giữa quang điện hóa và quang điện. Thiết bị quang điện hóa này, được cấp điện áp thiên lệch với một thiết bị quang điện tích hợp, phân tách nước trực tiếp khi có ánh sáng; ánh sáng là nguồn năng lượng duy nhất được sử dụng. Hiệu suất sản xuất hydrogen của hệ thống này, dựa trên dòng điện ngắn mạch và giá trị nhiệt hữu ích thấp của hydrogen, đạt 12,4 phần trăm.
#điện phân nước #quang điện hóa #quang điện #sản xuất hydrogen #thiết bị tổng hợp
Quy trình phát triển perovskite với sự hỗ trợ của PCBM để chế tạo các tế bào năng lượng mặt trời bán trong suốt hiệu suất cao Dịch bởi AI
Journal of Materials Chemistry A - Tập 4 Số 30 - Trang 11648-11655

Phát triển các tế bào năng lượng mặt trời perovskite bán trong suốt với hiệu suất cao theo một cách đơn giản và nhanh chóng sẽ mở ra cơ hội ứng dụng trong các hệ thống quang điện tích hợp.

#perovskite #PCBM #tế bào năng lượng mặt trời #bán trong suốt #hiệu suất cao #quang điện tích hợp
Lựa chọn địa điểm cho các nhà máy điện mặt trời nhằm phát triển sinh thái bền vững tại Nigde, Thổ Nhĩ Kỳ Dịch bởi AI
Springer Science and Business Media LLC - Tập 3 Số 1 - 2021
Tóm tắt

Dân số Thổ Nhĩ Kỳ đang gia tăng liên tục, do đó, nhu cầu tiêu thụ năng lượng cũng đang gia tăng. Các tuabin gió, nhà máy điện hạt nhân, và các nguồn tài nguyên boron cũng như uranium được sử dụng cho nhu cầu năng lượng. Thổ Nhĩ Kỳ đáp ứng nhu cầu năng lượng của mình bằng cách sử dụng các nguồn tài nguyên này. Mặt trời, một nguồn tài nguyên tự nhiên và vô hạn trong số các tài nguyên này, là một trong những nguồn năng lượng tự nhiên quan trọng nhất. Vấn đề quan trọng nhất cần xem xét để sử dụng năng lượng mặt trời một cách hiệu quả nhất và thu được lợi ích là việc chọn lựa địa điểm phù hợp cho các nhà máy điện mặt trời. Mục tiêu của nghiên cứu này là lựa chọn địa điểm phù hợp nhất cho các nhà máy điện mặt trời và cung cấp hướng dẫn để xây dựng các nhà máy điện mặt trời tại các địa điểm thích hợp. Mười một lớp dữ liệu (thời gian nắng, bức xạ mặt trời, độ dốc, hướng, đường giao thông, nguồn nước, khu vực dân cư, đường đứt gãy động đất, khu vực mỏ, đường dây điện và biến áp) đã được chuẩn bị bằng phương pháp phân tích thứ bậc (AHP) trong GIS đã được sử dụng và phân tích. Dựa trên kết quả phân tích, vị trí của các khu vực có thể xây dựng năng lượng mặt trời đã được lựa chọn. Kết quả nghiên cứu cho thấy đặc biệt là khu vực đông bắc Nigde là khu vực phù hợp nhất cho các nhà máy điện mặt trời. Huyện Ulukisla có đặc điểm thích hợp nhất cho các nhà máy điện mặt trời trong số các huyện của Nigde. 80% các nhà máy điện mặt trời hiện có nằm trong các khu vực đã được phát hiện. Đã xác định rằng 20% còn lại của nhà máy điện mặt trời cũng nằm trong các khu vực phù hợp, nhưng vị trí của chúng không đạt hiệu quả tối ưu nhất.

#năng lượng mặt trời #lựa chọn địa điểm #phát triển sinh thái bền vững #Thổ Nhĩ Kỳ #Nigde
Phân Tích Ab Initio Về Động Lực Học Vận Tải Điện Trong Pin Năng Lượng Mặt Trời Perovskite Halide Chì Hữu Cơ-Vô Cơ Dịch bởi AI
Springer Science and Business Media LLC - - 2015
TÓM TẮT

Việc chuyển đổi năng lượng mặt trời thành điện năng ngày nay dựa vào silicon, một chất liệu tinh khiết, cuối cùng là tinh thể, và những chuyển tiếp hiệu quả nhất của nó giới hạn ở những điểm khác xa khỏi cực đại bức xạ mặt trời. Cuộc tìm kiếm liên tục các vật liệu quang điện hiệu quả đã tập trung gần đây vào các vật liệu perovskite halide chì hữu cơ-vô cơ nhờ vào quy trình chế tạo rất linh hoạt, bền vững và khoan dung của chúng, điều này thành công ngay cả khi nồng độ các tiền chất và các chế độ nhiệt độ khác xa khỏi giá trị tối ưu. Ngoài việc chế tạo đơn giản, nhóm vật liệu này cung cấp hiệu suất ấn tượng cao cho các tế bào quang điện (PV). Sự chú ý đến các vật liệu này giúp hiểu rõ các cơ chế đằng sau hiệu suất cao của chúng và xác định các vật liệu khác có cùng loại tính chất. Công trình này trình bày phân tích tính toán về các quá trình do ánh sáng kích thích trong các vật liệu perovskite ở nhiệt độ môi trường.

#năng lượng mặt trời #pin năng lượng mặt trời #perovskite #quang điện #halide chì
Cơ sở điện có bề mặt phẳng/ quang học thô cho hiệu suất trên 10% trong các pin mặt trời silicon màng mỏng n-i-p Dịch bởi AI
Springer Science and Business Media LLC - Tập 1426 - Trang 39-44 - 2012
TÓM TẮT

Được trình bày là các cơ sở có độ nhám cực kỳ thấp cho phép sự phát triển của vật liệu silicon chất lượng tốt nhưng đồng thời vẫn thể hiện tính năng phát quang cao. Trong ứng dụng đầu tiên, các gương phản chiếu bằng bạc được sử dụng trong các pin mặt trời silicon vô định hình (a-Si:H) điển hình và đa nối. Hiệu suất ban đầu cao (ổn định) đạt 10,4 % (8,1 %) đối với các tế bào a-Si:H đơn nối trên kính và 11,1 % (9,2 %) đối với các tế bào a-Si:H/a-Si:H đa nối trên nhựa. Một ứng dụng thứ hai phù hợp hơn với các pin mặt trời đa nối dựa trên silicon vi tinh thể (μc-Si:H) được giới thiệu: cơ sở gồm oxit kẽm (ZnO) thô được phát triển trên một gương phản chiếu bạc phẳng và được phủ bằng a-Si:H; việc đánh bóng cấu trúc này tạo ra bề mặt a-Si:H/ZnO cung cấp khả năng tán xạ ánh sáng cao mặc dù tế bào được lắng đọng trên một giao diện phẳng. Chúng tôi trình bày kết quả của các tế bào μc-Si:H dày khoảng 4μm được chuẩn bị trên các cơ sở như vậy với điện áp hở mạch cao đạt 520 mV. Một sự gia tăng hiệu suất tương đối lớn 20% được quan sát thấy so với một tế bào đồng lắng đọng được phát triển trực tiếp trên một cơ sở có kết cấu tối ưu.

Nghiên cứu đánh giá công nghệ kết hợp năng lượng mặt trời với hydro cấp điện độc lập cho vùng sâu
Công nghệ kết hợp pin năng lượng mặt trời với công nghệ sản xuất, lưu trữ hydro để cấp điện độc lập (off-grid) là một công nghệ rất mới mẻ không chỉ ở Việt Nam mà trên toàn thế giới. Do chi phí đầu tư ban đầu khá lớn nên việc thiết kế lựa chọn tối ưu công suất thiết bị ban đầu đóng vai trò rất quan trọng. Bài báo này sẽ ứng dụng phần mềm HOMER để nghiên cứu phân tích lựa chọn hệ thống và đánh giá tính tiêu chí kinh tế và kỹ thuật của hệ thống công nghệ lai ghép tiên tiến này trong điều kiện Việt Nam. Bài báo sẽ phân tích đánh giá các chỉ tiêu về kinh tế và kỹ thuật cho hệ thống cung cấp điện cho 12 hộ dân sống ở trên đảo Hòn Chuối, Cà Mau, Việt Nam như một case study. Kết quả cho thấy rằng công nghệ kết hợp NLMT-Hydro đáp ứng về tiêu chí kỹ thuật, nhưng về tiêu chí kinh tế thì chưa đáp ứng được do chi phí đầu tư ban đầu và giá điện còn rất cao (~7700 đống/kWh)
#pin NLMT #khí hydro #mô phỏng #công nghệ NLMT-Hydro #cấp điện độc lập
Lựa chọn thiết bị để hỗ trợ ổn định hệ thống điện khi đấu nối nhà máy điện mặt trời công suất lớn
Bài báo nghiên cứu các tác động của nhà máy điện mặt trời có công suất lớn tại khu vực tỉnh Đắk Lắk (quy hoạch năm 2025). Thực hiện mô hình hóa các thiết bị điện, BESS, STATCOM, mô hình toán học của pin mặt trời, cấu trúc lưới điện trên phần mềm PSS/E phù hợp với quy hoạch điện năm 2025. Thực hiện giả định các kịch bản nguy hiểm bằng cách thay đổi cường độ bức xạ mặt trời, mô phỏng các sự cố ngắn mạch 3 pha trên đường dây truyền tải có đấu nối với nhà máy điện mặt trời. Các kết quả nghiên cứu tập trung vào sự dao động của tần số và điện áp theo các kịch bản nguy hiểm. Để nâng cao hơn sự ổn định của hệ thống điện, bài báo đề xuất ứng dụng các thiết bị STATCOM, BESS lắp đặt tại thanh cái 220kV nhà máy điện mặt trời, đồng thời so sánh và lựa chọn thiết bị BESS để hỗ trợ ổn định hệ thống điện khi nhà máy điện mặt trời công suất lớn đấu nối vào hệ thống.
#điện mặt trời #BESS #MPPT #cường độ bức xạ mặt trời #STATCOM #hệ thống điện
Hạn chế sóng hài từ nguồn năng lượng mặt trời qua việc sử dụng bộ lọc ứng dụng lý thuyết công suất tức thời kép
Hiện nay, nguồn năng lượng mặt trời đang được sử dụng ngày càng nhiều. Một trong những lý do là nhờ vào sự tiến bộ công nghệ bán dẫn đã dẫn đến thay đổi đáng kể trong các thiết bị điện tử công suất, từ các bộ biến đổi công suất sử dụng thyristor lớn trở thành các bộ chuyển đổi công suất sử dụng IGBT nhỏ và nhanh hơn. Tuy nhiên, điều khiển biến đổi công suất dựa trên IGBT tạo ra sóng hài và nó được truyền vào hệ thống điện. Các sóng hài thường được loại bỏ bằng bộ lọc thụ động LC hoặc RLC. Tuy nhiên, hệ thống lọc thụ động này có những hạn chế riêng. Bài báo sử dụng bộ lọc tích cực nối tiếp dựa trên lý thuyết công suất tức thời kép vào việc giảm thiểu sóng hài từ hệ thống điện mặt trời. Kết quả nghiên cứu cho thấy tổng độ méo sóng hài điện áp (THD) giảm từ 40.74% xuống 3.85% và tổng độ méo sóng hài dòng điện tại tải giảm từ 11.28% xuống 1.14%, thấp hơn đáng kể so với tiêu chuẩn IEEE Std. 519.
#sóng hài #tổng độ méo dạng sóng hài #bộ lọc tích cực #lý thuyết công suất tức thời #điện mặt trời
Xây dựng mô hình xác định sản lượng điện mặt trời trên mái nối lưới dựa trên môi trường Matlab/Simulink
Bài báo này trình bày phương pháp xây dựng mô hình tính toán sản lượng điện mặt trời cho nhà máy điện mặt trời thương mại, dựa trên môi trường MATLAB/SIMULINK. Hệ thống bao gồm một mô đun pin quang điện thương mại, mô hình tổn thất sản lượng và mô hình ước lượng sản lượng điện. Bên cạnh đó, một mô hình có công suất lắp đặt thiết kế lần lượt là 59kW và 1MW được xây dựng dựa trên mô đun quang điện thương mại thực tế. Kết quả từ mô hình được so sánh với nhà máy điện mặt trời trên mái nối lưới tại hai địa điểm của tỉnh Bình Dương: Điện lực tại thị xã Bến Cát và Khu du lịch Đại Nam tại thành phố Thủ Dầu Một. Với hai nhà máy khác nhau công suất khác nhau, qua kết quả thử nghiệm cho thấy độ sai lệch là 5,36% giữa mô hình và kết quả đo lường thực tế tại nhà máy. Từ kết quả phân tích cho thấy mô hình xác định sản lượng điện mặt trời có những ưu điểm (1) có độ chính xác tin cậy; (2) không phụ thuộc vào các phần mềm tính toán sản lượng điện thương mại; (3) giảm chi phí đầu tư cho phần mềm xác định sản lượng.
#MATLAB/SIMULINK #PV model #losses model #rooftop system #Yield model
Tổng số: 135   
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 10