Ứng dụng Gom Rác GRAC
FACEBOOK GRAC TẶNG ĐỒ VÀ PHÂN LOẠI RÁC TẠI NGUỒN

Pin mặt trời

daibangxanh

Well-Known Member
#1
An toàn hóa chất | an toàn lao động | Sự cố tràn dầu | Bộ ứng cứu tràn đổ 25L
Pin năng lượng mặt trời (hay pin quang điện, tế bào quang điện), là thiết bị bán dẫn chứa lượng lớn các diod p-n, duới sự hiện diện của ánh sáng mặt trời có khả năng tạo ra dòng điện sử dụng được. Sự chuyển đổi này gọi là hiệu ứng quang điện.

Các pin năng lượng mặt trời có nhiều ứng dụng. Chúng đặc biệt thích hợp cho các vùng mà điện năng trong mạng lưới chưa vươn tới, các vệ tinh quay xung quanh quỹ đạo trái đất, máy tính cầm tay, các máy điện thoại cầm tay từ xa, thiết bị bơm nước... Pin năng lượng mặt trời (tạo thành các module hay các tấm năng lượng mặt trời) xuất hiện trên nóc các tòa nhà nơi chúng có thể kết nối với bộ chuyển đổi của mạng lưới điện.

Lịch sử


Hiệu ứng quang điện được phát hiện đầu tiên năm 1839 bởi nhà vật lý Pháp Alexandre Edmond Becquerel. Tuy nhiên cho đến 1883 một pin năng lượng mới được tạo thành, bởi Charles Fritts, ông phủ lên mạch bán dẫn selen một lớp cực mỏng vàng để tạo nên mạch nối. Thiết bị chỉ có hiệu suất 1%, Russell Ohl xem là người tạo ra pin năng lượng mặt trời đầu tiên năm 1946. Sven Ason Berglund đã có phương pháp liên quan đến việc tăng khả năng cảm nhận ánh sáng của pin.

Nền tảng


Để tìm hiểu về pin mặt trời, thì cần một ít lý thuyết nền tảng về vật lý chất bán dẫn. Để đơn giản, miêu tả sau đây chỉ giới hạn hoạt động của một pin năng lượng tinh thể silic.

Silic thuộc nhóm IV, tức là có 4 electron lớp ngoài cùng. Silic có thể kết hợp với silicon khác để tạo nên chất rắn. Cơ bản có 2 loại chất rắn silicon, đa thù hình (không có trật tự sắp xếp) và tinh thể (các nguyên tử sắp xếp theo thứ tự dãy không gian 3 chiều). Pin năng lượng mặt trời phổ biến nhất dùng đa tinh thể silicon.

Silic là chất bán dẫn. Tức là thể rắn silic, tại một tầng năng lượng nhất định, electron có thể đạt được, và một số tầng năng lượng khác thì không được. Các tầng năng lượng không được phép này xem là tầng trống. Lý thuyết này căn cứ theo thuyết cơ học lượng tử.

Ở nhiệt độ phòng, Silic nguyên chất có tính dẫn điện kém. Trong cơ học lượng tử, giải thích thất tế tại mức năng lượng Fermi trong tầng trống. Để tạo ra silic có tính dẫn điện tốt hơn, có thể thêm vào một lượng nhỏ các nguyên tử nhóm III hay V trong bảng tuần hoàn hóa học. Các nguyên tử này chiếm vị trí của nguyên tử silic trong mạng tinh thể, và liên kết với các nguyên tử silic bên cạnh tương tự như là một silic. Tuy nhiên các phân tử nhóm III có 3 electron ngoài cùng và nguyên tử nhóm V có 5 electron ngoài cùng, vì thế nên có chỗ trong mạng tinh thể có dư electron còn có chỗ thì thiếu electron. Vì thế các electron thừa hay thiếu electron (gọi là lỗ trống) không tham gia vào các kết nối mạng tinh thể. Chúng có thể tự do di chuyển trong khối tinh thể. Silic kết hợp với nguyên tử nhóm III (nhôm hay gali) được gọi là loại bán dẫn p bởi vì năng lượng chủ yếu mang điện tích dương (positive), trong khi phần kết hợp với các nguyên tử nhóm V (phốt pho, asen) gọi là bán dẫn n vì mang năng lượng âm (negative). Lưu ý rằng cả hai loại n và p có năng lượng trung hòa, tức là chúng có cùng năng lượng dương và âm, loại bán dẫn n, loại âm có thể di chuyển xung quanh, tương tự ngược lại với loại p.
Vật liệu và hiệu suất

Nhiều lọai vật liệu khác nhau được thử nghiệm cho pin mặt trời. Và hai tiêu chuẩn, hiệu suất và giá cả.

Hiệu suất là tỉ số của năng lượng điện từ ánh sáng mặt trời. Vào buổi trưa một ngày trời trong, ánh mặt trời tỏa nhiệt khoảng 1000 W/m². trong đó 10% hiệu suất của 1 module 1 m² cung cấp năng lượng khoảng 100 W. hiệu suất của pin mặt trời thay đổi từ 6% từ pin mặt trời làm từ silic không thù hình, và có thể lên đến 30% hay cao hơn nữa, sử dụng pin có nhiều mối nối nghiên cứu trong phòng thí nghiệm.

Có nhiều cách để nói đến giá cả của hệ thống tạo điện, là tính toán cụ thể trên từng kilo Watt giờ (kWh). Hiệu suất của pin mặt trời kết hợp với sự bức xạ là 1 yếu tố quyết định trong giá thành. Nói chung hiệu suất của toàn hệ thống là tầm quan trọng của nó. Để tạo nên ứng dụng thực sự của pin tích hợp năng lượng, điện năng tạo nên nối với mạng lưới điện sử dụng inverter; trong các phương tiện di chuyển, hệ thống ắc quy sử dụng để lưu trữ nguồn năng lượng không sử dụng hiện tại. Các pin năng lượng thương mại và hệ thống công nghệ có hiệu suất từ 5% đến 15%. Giá của điện từ 50 Eurocent/kWh (Trung Âu) xuống tới 25 eurocent/kWh trong vùng có ánh mặt trời nhiều.

Cho tới hịên tại thì vật liệu chủ yếu cho pin mặt trời (và cho các thiết bị bán dẫn) là các silic tinh thể. Pin mặt trời từ tinh thể silic chia ra thành 3 loại:

* Một tinh thể hay đơn tinh thể module sản xuất dựa trên quá trình Czochralski. Đơn tinh thể loại này có hiệu suất tới 16%. Chúng thường rất mắc tiền do được cắt từ các thỏi hình ống, các tấm đơn thể này có các mặt trống ở góc nối các module.
* Đa tinh thể làm từ các thỏi đúc-đúc từ silic nung chảy cẩn thận được làm nguội và làm rắn. Các pin này thường rẻ hơn các đơn tinh thể, tuy nhiên hiệu suất kém hơn. Tuy nhiên chúng có thể tạo thành các tấm vuông che phủ bề mặt nhiều hơn đơn tinh thể bù lại cho hiệu suất thấp của nó.
* Dải silic tạo từ các miếng phim mỏng từ silic nóng chảy và có cấu trúc đa tinh thể, Loại này thường có hiệu suất thấp nhất, tuy nhiên loại này rẻ nhất trong các loại vì không cần phải cắt từ thỏi silicon.

Công nghệ trên là sản suất tấm, nói cách khác, các lọai trên có độ dày 300 μm tạo thành và xếp lại để tạo nên module.

Sự chuyển đổi ánh sáng


Khi một photon chạm vào mảnh silic, một trong hai điều sau sẽ xảy ra:

1. Photon truyền trực xuyên qua mảnh silic. Điều này thường xảy ra khi năng lượng của photon thấp hơn năng lượng đủ để đưa các hạt electron lên mức năng lượng cao hơn.
2. Năng lượng của photon được hấp thụ bởi silic. Điều này thường xảy ra khi năng lượng của photon lớn hơn năng lượng để đưa electron lên mức năng lượng cao hơn.

Khi photon được hấp thụ, năng lượng của nó được truyền đến các hạt electron trong màng tinh thể. Thông thường các electron này lớp ngoài cùng, và thường được kết dính với các nguyên tử lân cận vì thế không thể di chuyển xa. Khi electron được kích thích, trở thành dẫn điện, các electron này có thể tự do di chuyển trong bán dẫn. Khi đó nguyên tử sẽ thiếu 1 electron và đó gọi là "lỗ trống". Lỗ trống này tạo điều kiện cho các electron của nguyên tử bên cạnh di chuyển đến điền vào "lỗ trống", và điều này tạo ra lỗ trống cho nguyên tử lân cận có "lỗ trống". Cứ tiếp tục như vậy "lỗ trống" di chuyển xuyên suốt mạch bán dẫn.

Một photon chỉ cần có năng lượng lớn hơn năng luợng đủ để kích thích electron lớp ngoài cùng dẫn điện. Tuy nhiên, tần số của mặt trời thường tương đương 6000°K, vì thế nên phần lớn năng lượng mặt trời đều được hấp thụ bởi silic. Tuy nhiên hầu hết năng lượng mặt trời chuyển đổi thành năng lượng nhiệt nhiều hơn là năng lượng điện sử dụng được.
http://vi.wikipedia.org/wiki/Pin_mặt_trời
 
#4
An toàn hóa chất | an toàn lao động | Sự cố tràn dầu | Bộ ứng cứu tràn đổ 25L
Hiện nay tại Việt Nam chuẩn bị xây dựng nhà máy sản xuất tấmpin năng lượng này ròi đó bạn!
Minh rất vinh dự khi đang tham gia viết ĐTM cho dự án này. Nhưng có bực mình là chủ đầu tư cũng chưa rành về công nghệ lắm nên khi phủ tế bào quang điện phải dùng lò phủ chân không để phủ hoá chất.
Lò phủ --> sinh ra khí thải. Nhưng mình không biết khí đó là gì? và phải xử lý thế nào.
Các amin nào cao kiến xin chỉ giáo. Đa tạ!
 
#6
An toàn hóa chất | an toàn lao động | Sự cố tràn dầu | Bộ ứng cứu tràn đổ 25L
Hiện nay tại Việt Nam chuẩn bị xây dựng nhà máy sản xuất tấmpin năng lượng này ròi đó bạn!
Minh rất vinh dự khi đang tham gia viết ĐTM cho dự án này. Nhưng có bực mình là chủ đầu tư cũng chưa rành về công nghệ lắm nên khi phủ tế bào quang điện phải dùng lò phủ chân không để phủ hoá chất.
Lò phủ --> sinh ra khí thải. Nhưng mình không biết khí đó là gì? và phải xử lý thế nào.
Các amin nào cao kiến xin chỉ giáo. Đa tạ!
Mình mới đang học về nguyên lý và ứng dụng thôi, chưa biết gì về công nghệ sản xuất cả nên không trả lời ngay giúp bạn được.Tài liệu bằng tiếng Anh không biết bạn có đọc không, mình có vài cuốn sách về lĩnh vực này?

Tiện đây chia sẻ với các bạn một bài trình bày cập nhật về Thị trường Pin mặt trời và Công nghệ do giáo sư Hansjörg Gabler (Stugatt, Germany). GS là một trong những người đầu ngành nghiên cứu về Solar PV ở Đức. Cách đây 1 tuần khoa mình có mời GS đến trình bày để sinh viên trong ngành nắm được thông tin về thị trường và công nghệ Solar PV ở Đức và thế giới.



Download: Photovoltaics:'Markets' and Technologies
 
#7
#8
An toàn hóa chất | an toàn lao động | Sự cố tràn dầu | Bộ ứng cứu tràn đổ 25L
Hôm nay 1 anh ở Pleiku offer mình pin mặt trời loại 50Wp/panel với giá 3.5 triệu đồng/panel. Anh ấy có tất cả 20 tấm. Tính ra giá hơi mắc (2.4Euro/Wp). Mà mình cũng chưa rõ về đặc tính kỹ thuật và nguồn gốc xuất xứ của pin nên chưa dám quyết. Có lẽ sẽ nhập ở Đài Loan về. Có một số hãng của Đức sản xuất pin tại đây.
 
#9
An toàn hóa chất | an toàn lao động | Sự cố tràn dầu | Bộ ứng cứu tràn đổ 25L
Nhà máy Solar PV 1 tỷ USD ở VN

Đăng ngày: 19:17 22-01-2011
Thư mục: Tổng hợp
NDĐT- Chiều 21-1, tại trụ sở UBND TP Hồ Chí Minh, Ban quản lý Các Khu công nghiệp và Khu chế xuất TP tổ chức lễ trao giấy chứng nhận cho dự án nhà máy sản xuất pin năng lượng mặt trời của tập đoàn First Solar (Hoa Kỳ).


Đồng chí Lê Thanh Hải, Ủy viên Bộ Chính trị, Bí thư Thành ủy TP. Hồ Chí Minh trao giấy chứng nhận đầu tư cho đại diện tập đoàn First Solar.

Dự án nhà máy sản xuất pin năng lượng mặt trời được xây dựng tại khu công nghiệp Đông Nam (huyện Củ Chi, TP. Hồ Chí Minh) với tổng vốn đầu tư hơn 1 tỷ USD. Sản phẩm pin năng lượng mặt trời của nhà máy được sản xuất theo công nghệ màng mỏng (thin film), với quy trình hiện đại và bảo vệ môi trường. Giai đoạn I của nhà máy được đầu tư khoảng 300 triệu USD sẽ được hoàn tất vào tháng 9-2012 với bốn dây chuyền sản xuất có công suất 238 MW điện mỗi năm. Dự án được hoàn tất vào cuối năm 2015 với quy mô sản xuất 1080 MW điện mỗi năm và giải quyết việc làm cho khoảng 2.500 lao động.

Phát biểu tại buổi lễ, đồng chí Lê Hoàng Quân, Ủy viên T.Ư Đảng, Chủ tịch UBND TP. Hồ Chí Minh đánh giá cao dự án nhà máy sản xuất pin năng lượng mặt trời theo công nghệ màng mỏng, sử dụng công nghệ sạch, quy trình sản xuất tiến tiến và giá thành sản phẩm cạnh tranh của tập đoàn First Solar. Đồng chí nhấn mạnh, Việc thu hút một dự án có vốn đầu tư lớn của tập lớn FirstSolar chứng tỏ môi trường đầu tư tại TP. Hồ Chí Minh cũng như của Việt Nam ngày càng được cải thiện và hấp dẫn với các nhà đầu tư. Khi dự án đi vào hoạt động sẽ góp phần chuyển dịch cơ cấu kinh tế theo hướng khích khuyến đầu tư vào các ngành có hàm lượng chất xám cao và sản xuất theo công nghệ sạch.


(Dây chuyền sản xuất pin mặt trời của FirstSolar ở Ohio, Mỹ)

Thin film Solar PV là công nghệ tấm pin mặt trời dạng màng mỏng, có thể được dán vào các tấm kính trong các tòa nhà, dạng trải bạt trên mái hoặc gắn trực tiếp trên bề mặt các tấm mềm khác. Công nghệ Thin film ngày càng phát triển nhờ tiến bộ khoa học về công nghệ vật liệu, giúp cải thiện hiệu suất từ 6-7% năm 2007 lên tới 14-16% năm 2010 (NREL), hứa hẹn hiệu suất trong phòng lab lên tới 20.3% (ZSW). Thin film PV được sản xuất từ các vật liệu có chi phí thấp, tiềm năng giảm chi phí sản xuất cao, được dự đoán có thể giảm xuống tới 1$/1Wp trong 5-10 năm tới.

Bên cạnh vấn đề chi phí nhân công rẻ, Thomas L.Friedman, trong cuốn Chiếc Lexus và cây Ô liu, có đề cập đến chi phí cho vấn đề môi trường, và xu hướng các doanh nghiệp ở các nước phương Tây di chuyển các nhà máy sản xuất sang các nước đang phát triển có quy định về môi trường lỏng lẻo hơn, chịu ít áp lực từ cộng đồng hơn.
 
#10
An toàn hóa chất | an toàn lao động | Sự cố tràn dầu | Bộ ứng cứu tràn đổ 25L
Một số dự án điện mặt trời tiêu biểu ở Việt Nam

Việc thống kê các dự án điện mặt trời ở Việt Nam là 1 việc vô cùng khó khăn do các nguồn dự án rời rạc, lẻ tẻ. Có những dự án mà ngay cả chủ dự án cũng không công bố ảnh và thông tin rõ ràng. Lại có dự án được các nhà báo đưa tin chỉ vẻn vẹn vài dòng. Đúng là kiểu tác nghiệp "từ xa". Kiểu báo Việt Nam vẫn luôn là đi trích nguồn từ báo bên cạnh. Hôm nay mình học "nghiệp vụ" của các bác này để giới thiệu với diễn đàn Một số dự án điện mặt trời tiêu biểu ở Việt Nam, giúp các bạn có cái nhìn thực tế về tình hình phát triển điện mặt trời ở nước ta.



Dự án điện mặt trời nối lưới đầu tiên ở Việt Nam trên nóc tòa nhà Bộ Công Thương. Dự án có công suất 12kWp gồm 52module x 230Wp.Sử dụng pin của hãng SolarWorld. Do CHLB Đức tài trợ, công ty Altus của Đức và Trung tâm Năng lượng mới ĐHBK Hà Nội kết hợp triển khai.




Dự án Điện mặt trời-diesel ở thôn Bãi Hương, Cù Lao Chàm, Quảng Nam. Hệ thống 20kW Diesel kết hợp 28kW pin mặt trời. Do Công ty Systech lắp đặt. Tổng vốn đầu tư 412.000USD trong đó chính phủ Thụy Điển tài trợ 332.000USD, còn lại do tỉnh Quảng Nam đầu tư.



Trung tâm Hội nghị Quốc gia Mỹ Đình. Tổng công suất 154kWp


Dàn pin mặt trời tại Trung tâm Y tế Tam Kỳ (Quảng Nam). Công suất 3kWp, trị giá 720 triệu đồng. Do Chính phủ Tây Ban Nha tài trợ 50%. SolarLab lắp đặt, hoàn thành T5/2010


Dự án tại Xã Thượng Trạch, Bố Trạch, Quảng Bình. Công suất 11kWp, trị giá 160.000USD.Dự án do quỹ Suez Foundation tài trợ và do Tập đoàn Schenier Đức lắp đặt



Tòa nhà của Tập đoàn Tuấn Ân (Q.Bình Tân, TP.HCM). Công suất 12.6kWp. Do SolarLab lắp đặt và cung cấp thiết bị.


Dàn pin công suất 5kWp tại đảo Hòn Chuối, Cà Mau do RCEE và Abakus Solar AG lắp đặt trong khuôn khổ dự án Solar Campus



Trường tiểu học cấp hai Minh Châu, Quan Lạn và Trạm Y tế Minh Châu. Dàn pin công suất 1.3kWp . Trong khuôn khổ dự án Solar Campus Vietnam do RCEE và Abakus Solar AG phối hợp lắp đặt.



Trạm điện mặt trời thông minh công suất 1500w - Đảo Ngọc Vừng, T. Quảng Ninh. Dự án do Công ty CP ĐẦU TƯ TIẾN BỘ TOÀN CẦU - GIC thực hiện




Pin mặt trời cho các đảo Trường Sa. Trên quần đảo hiện có tới 4.093 tấm pin mặt trời 220wp như thế này. Trung tâm Tiết kiệm Năng lượng TP.HCM – Sở KHCN TP.HCM (cơ quan chủ trì dự án) đã phối hợp với Phòng phát triển Công nghệ điện mặt trời (SOLARLAB) – Viện vật lý Tp.HCM, Công ty TNHH Đầu tư & Phát triển NLMT Bách Khoa và công ty TNHH SELCO – Việt Nam thực hiện Dự án thử nghiệm “Ứng dụng năng lượng mặt trời và năng lượng gió cung cấp điện cho quần đảo trường sa”. Dự án được thực hiện trong thời gian 24 tháng với tổng kinh phí đầu tư 5,8 tỷ đồng.


TS. Lê Hoàng Thị Tố và nhóm cộng sự của Công ty Đức Anh Quân (Q. Phú Nhuận, TP.HCM) nghiên cứu thực hiện thành công giải pháp kỹ thuật “Mái nhà điện mặt trời nối lưới”


Hiện nay Việt Nam đã có nhà máy lắp ráp pin mặt trời do Công Ty Cổ Phần Năng Lượng MẶT TRỜI ĐỎ với 2 đối tác chính là Trung Tâm Tiết Kiệm Năng Lượng Tp.HCM (ECC) và Công Ty TNHH TM-KT TÂN KỶ NGUYÊN xây dựng. Sản phẩm chính của nhà máy là các tấm thu điện năng lượng mặt trời (solar panels) có công suất từ 50Wp đến 175Wp, đạt tiêu chuẩn Châu Âu (IEC), với hiệu suất gần 16%, và tuổi thọ trung bình khoảng 25 năm. Nguồn nguyên liệu chính là các tế bào quang điện (solar cells) được Công ty nhập khẩu trực tiếp từ Đức (Công ty SCHOTT và SolarWorld).


Công nhân Mặt Trời Đỏ đang chế tạo solar cell.
 
Sửa lần cuối:
Top