quang điện

english photovoltaics

Tổng quan

Quang điện ( PV ) là một thuật ngữ bao gồm việc chuyển đổi ánh sáng thành điện sử dụng vật liệu bán dẫn thể hiện hiệu ứng quang điện, một hiện tượng được nghiên cứu trong vật lý, quang hóa và điện hóa.
Một hệ thống quang điện điển hình sử dụng các tấm pin mặt trời, mỗi tấm bao gồm một số pin mặt trời, tạo ra năng lượng điện. Lắp đặt PV có thể được gắn trên mặt đất, gắn trên mái nhà hoặc gắn trên tường. Giá đỡ có thể được cố định hoặc sử dụng thiết bị theo dõi năng lượng mặt trời để theo dõi mặt trời trên bầu trời.
Solar PV có những lợi thế cụ thể như một nguồn năng lượng: một khi được lắp đặt, hoạt động của nó không gây ô nhiễm và không phát thải khí nhà kính, nó cho thấy khả năng mở rộng đơn giản liên quan đến nhu cầu năng lượng và silicon có sẵn trong lớp vỏ Trái đất.
Các hệ thống PV có nhược điểm lớn là sản lượng điện hoạt động tốt nhất với ánh sáng mặt trời trực tiếp, do đó mất khoảng 10-25% nếu không sử dụng hệ thống theo dõi. Bụi, mây và các vật cản khác trong khí quyển cũng làm giảm sản lượng điện. Một vấn đề quan trọng khác là sự tập trung của sản xuất trong các giờ tương ứng với thời gian phơi nắng chính, thường không phù hợp với các đỉnh nhu cầu trong chu kỳ hoạt động của con người. Trừ khi các mô hình xã hội tiêu thụ và mạng điện hiện tại điều chỉnh theo kịch bản này, điện vẫn cần được lưu trữ để sử dụng sau này hoặc được tạo ra bởi các nguồn năng lượng khác, thường là hydrocarbon.
Các hệ thống quang điện từ lâu đã được sử dụng trong các ứng dụng chuyên biệt, và các hệ thống PV độc lập và kết nối lưới đã được sử dụng từ những năm 1990. Chúng được sản xuất hàng loạt lần đầu tiên vào năm 2000, khi các nhà môi trường Đức và tổ chức Eurosolar nhận được tài trợ của chính phủ cho chương trình mười nghìn mái nhà.
Những tiến bộ trong công nghệ và tăng quy mô sản xuất trong mọi trường hợp đã làm giảm chi phí, tăng độ tin cậy và tăng hiệu quả của việc lắp đặt quang điện. Đo lường ròng và khuyến khích tài chính, chẳng hạn như thuế suất ưu đãi cho điện năng lượng mặt trời, đã hỗ trợ lắp đặt pin mặt trời ở nhiều quốc gia. Hơn 100 quốc gia hiện đang sử dụng pin mặt trời.
Sau năng lượng thủy điện và gió, PV là nguồn năng lượng tái tạo thứ ba về năng lực toàn cầu. Vào cuối năm 2016, công suất PV được lắp đặt trên toàn thế giới đã tăng lên hơn 300 gigawatt (GW), đáp ứng khoảng hai phần trăm nhu cầu điện toàn cầu. Trung Quốc, tiếp theo là Nhật Bản và Hoa Kỳ, là thị trường tăng trưởng nhanh nhất, trong khi Đức vẫn là nhà sản xuất lớn nhất thế giới, với pin mặt trời cung cấp bảy phần trăm tiêu thụ điện trong nước hàng năm. Với công nghệ hiện tại (tính đến năm 2013), quang điện thu lại năng lượng cần thiết để sản xuất chúng trong 1,5 năm ở Nam Âu và 2,5 năm ở Bắc Âu.
Hệ thống phát điện sử dụng pin mặt trời là thế hệ năng lượng chuyển đổi năng lượng ánh sáng mặt trời thành năng lượng điện bằng cách áp dụng hiệu ứng quang điện. Cả phát điện mặt trời. Pin mặt trời sử dụng chất bán dẫn silicon hoặc tương tự thường được sử dụng, nhưng pin mặt trời sử dụng hợp chất hữu cơ cũng đã được phát triển. Tốc độ mà năng lượng ánh sáng được chuyển đổi thành điện (= hiệu suất chuyển đổi) về mặt lý thuyết là 29% trong pin mặt trời dựa trên silicon, 15 đến 20% sử dụng thực tế vào năm 2014. Nhờ những tiến bộ trong công nghệ, hiệu quả chuyển đổi cải thiện qua từng năm. Một bảng điều khiển năng lượng mặt trời (bảng điều khiển năng lượng mặt trời) được mô đun hóa bằng cách kết nối nhiều loại pin nối tiếp được sử dụng. Mặc dù nó được dự kiến là năng lượng sạch cho môi trường, đầu ra bị ảnh hưởng bởi thời tiết, nhiệt độ, địa hình, v.v ... Có một nhược điểm là quy mô công đức thấp hơn so với sản xuất điện khác. Nó phù hợp cho nhu cầu năng lượng điện nhỏ và phân phối. Ngoài vấn đề nóng lên toàn cầu , ngoài vấn đề nóng lên toàn cầu , ngoài vấn đề nóng lên toàn cầu , sự cố nhà máy điện hạt nhân Fukushima Daiichi tại Nhà máy điện hạt nhân Fukushima Daiichi ở mỗi quốc gia dự kiến sẽ đáp ứng một phần đáng kể nhu cầu điện bằng cách cải thiện pin lưu trữ, pin sạc, nó đang chịu áp lực thúc đẩy và chúng tôi bắt đầu tập trung vào việc phổ biến cùng với sản xuất điện gió. Châu Âu, bao gồm số một thế giới ở Đức, chiếm 80% sản lượng điện quang điện của thế giới theo khu vực, tiếp theo là Nhật Bản, Bắc Mỹ và Trung Quốc. Tỷ lệ sản xuất pin mặt trời là 59% cho Trung Quốc và Đài Loan, 13% cho châu Âu và 9% cho Nhật Bản (tính đến năm 2010).
→ Các mục liên quan Tiết kiệm năng lượng