Năng lượng quang điện

Năng lượng quang điện là gì:

Năng lượng quang điện hay năng lượng mặt trời quang điện là điện được tạo ra từ bức xạ mặt trời, nghĩa là từ ánh sáng mặt trời. Nó đại diện cho một loại năng lượng sạch và tái tạo.

Bức xạ mặt trời càng lớn, lượng điện sản xuất càng lớn. Năng lượng quang điện có thể được tạo ra ngay cả trong những ngày nhiều mây hoặc mưa, tuy nhiên ở mức độ thấp hơn.

Ánh sáng mặt trời được hấp thụ bởi cái gọi là các tế bào quang điện, các cấu trúc nhỏ tạo thành các tấm pin mặt trời được gắn ở những nơi có tần suất mặt trời. Những tế bào này được hình thành từ silicon (Si), một trong những nguyên tố hóa học phổ biến nhất trên hành tinh và chất bán dẫn tuyệt vời.

Ánh sáng chiếu tới các tế bào quang điện được tích điện bằng các photon, các hạt liên tục tỏa ra từ Mặt trời. Các photon phản ứng với các tế bào này và kích thích các electron có trong silicon, khiến chúng chuyển động. Điện được tạo ra từ sự dịch chuyển của các electron này, trong một hiện tượng được gọi là Hiệu ứng quang điện .

Do đó, năng lượng quang điện do tấm pin mặt trời tạo ra được truyền đến một thiết bị gọi là biến tần mặt trời, biến đổi dòng điện liên tục (DC) thành dòng điện xoay chiều (AC). Theo cách này, điện có thể được sử dụng như một phần không thể thiếu của lưới điện địa phương.

Pin mặt trời đầu tiên được sản xuất vào năm 1883, bởi nhà phát minh người Mỹ Charles Fritts. Tuy nhiên, việc phát hiện ra hiệu ứng quang điện thuộc về nhà vật lý người Pháp Alexandre Edmond Becquerel vào năm 1839. Lần lượt, thuật ngữ "quang điện" được sử dụng để tỏ lòng tôn kính với nhà vật lý người Ý Alessandro Volta (1745 - 1827) (Ngăn xếp Volta).

Tìm hiểu thêm về năng lượng tái tạo.

Ưu điểm và nhược điểm của năng lượng quang điện

Ưu điểm chính

Năng lượng tái tạo hoàn toàn: ánh sáng mặt trời là không đổi và nhất quán, năng lượng mặt trời được coi là dễ dự đoán và ổn định nhất trong số các nguồn năng lượng sạch khác (gió và nước);
Không có tiếng ồn: các tấm pin với các tế bào quang điện không tạo ra tiếng ồn trong khi chúng đang tạo ra năng lượng. Quá trình thu được năng lượng hoàn toàn im lặng;
Không gây ô nhiễm: các tấm pin mặt trời sản xuất hơn 20 lần năng lượng được sử dụng cho sản xuất của họ;
Nó không cần bảo trì nhiều: các tấm pin tồn tại hơn 25 năm chỉ với một lần vệ sinh hàng năm;
Dễ dàng lắp đặt các tấm;
Năng lượng có thể được sử dụng trong các khu vực bị cô lập của lưới điện;

Nhược điểm chính

Không có việc sử dụng qua đêm: do không có ánh sáng mặt trời vào ban đêm, các tấm pin không thể tạo ra năng lượng quang điện trong giai đoạn này;
Chúng rất đắt: các tấm pin và pin mặt trời có chi phí mua cao;
Sản xuất có thể thay đổi tùy theo điều kiện thời tiết: ngay cả khi hoạt động trong thời gian nhiều mây hoặc mưa, sức mạnh của sản xuất giảm;
Các hình thức lưu trữ quang điện không hiệu quả lắm.

Tìm hiểu thêm về năng lượng mặt trời.