Năng lượng mặt trời là gì ? Vai trò của năng lượng mặt trời trong chiếu sáng

Chúng ta sẽ cảm thấy như thế nào khi được sử dụng điện, nước nóng hay các thiết bị khác mà không phải trả tiền điện? Loài người chúng ta rất thông minh luôn luôn biết tận dụng những nguồn lực sẵn có từ thiên nhiên để tạo ra các sản phẩm phục vụ đời sống con người.

Từ thời xa xưa họ đã biết sử dụng nhiệt độ cao của than để vận hành tàu hỏa hay dung nước lã để chạy xe hơi… Một trong những phát minh làm nền tảng cho các kỹ sư chế tạo đó là điện năng lượng mặt trời – một nguồn năng lượng vô tận của trái đất. Vậy chúng ta hãy cùng tìm hiểu về nguồn điện năng vô tận này.

Điện năng lượng mặt trời được tạo ra như thế nào?

Đầu tiên phải nhắc đến ánh sáng mặt trời – đây là nguồn năng lượng vĩnh cửu có sẵn trong tự nhiên. Là nguồn năng lượng được quan tâm hàng đầu.

Điện năng lượng mặt trời là điện được tạo ra từ việc chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện bằng cách sử dụng tấm pin năng lượng mặt trời hoặc từ nhà máy nặng lượng mặt trời dựa trên nguyên lý phản xạ ánh sáng để vận hành lò hơi nước làm quay tua bin tạo điện.

Từ khái niệm trên chúng ta đã biết điện được tạo ra từ năng lượng mặt trời bằng cách sử dụng Pin năng lượng mặt trời hoặc từ các nhà máy năng lượng tập trung.

Pin năng lượng mặt trời

Còn được gọi là pin mặt trời hay pin quang điện là thiết bị chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành dòng điện bao gồm nhiều tế bào quang điện – là phần tử bán dẫn có  trên bề mặt một số lượng lớn các cảm biến ánh sáng là điốt quang thực hiện biến đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng điện.

Cường độ dòng điện, hiệu điện thế hoặc điện trở của pin mặt trời thay đổi phụ thuộc vào lượng ánh sáng chiếu lên chúng. Điều này có nghĩa lằ khi có lượng ánh sáng càng lớn hay thời tiết càng nắng nóng thì lượng điện nhận được thông qua pin mặt trời càng nhiều hay cường độ dòng điện càng cao.

Pin năng lượng mặt trời có nhiều ứng dụng trong thực tế và rõ nhất có thể thấy loại năng lượng điện mặt trời này thích hợp cho các vùng hạn chế đường dây điện lưới như các vùng núi cao, hải đảo. .

Vai trò của điện năng lượng mặt trời

Điện được tạo ra từ năng lượng mặt trời – nguồn năng lượng vô tận vĩnh cửu có vai trò rất lớn trong đời sống giúp tiết kiệm chi phí cho người tiêu dùng.

Nguồn điện này dựa trên động cơ nhiệt và pin quang điện. được con người đã sử dụng để ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như sưởi ấm không gian, bình nước nóng năng lượng mặt trời, chưng cất nước uống và khử trùng, nấu ăn năng lượng mặt trời. . .

Đã có những mái nhà được lợp bằng những tấm lợp có khả năng hấp thụ ánh sáng mặt trời, sau đó được chuyển hoá, dự trữ thành điện năng phục vụ cho cuộc sống con người

Tạo ra các máy nước nóng sử dụng nguồn nhiệt từ mặt trời để sử dụng trong sinh hoạt, bể bơi, …

Chế tạo bếp năng lượng mặt trời tận dụng nguồn nhiệt để phục vụ cho việc nấu nướng.

Ứng dụng của điện từ năng lượng mặt trời trong chiếu sáng

Ứng dụng lớn nhất là hệ thống điện năng lượng mặt trời tập trung (viết tắt là CSP: Concentrated solar power) làhệ thống sử dụng gương, ống kính và các bộ phận theo dõi để phản chiếu ánh sáng mặt trời trên một khu vực rộng thành một chùm nhỏ tạo ra nhiệt lượng rất lớn, nhiệt lượng này dùng làm nóng chảy muối ở nhiệt độ lên đến 5660C, muối nóng chảy được dẫn đi làm sôi bể nước tạo luồng hơi nước mạnh làm quay tua bin máy phát điện.

Ưu điểm của ứng dụng năng lượng trong chiếu sáng

Ưu điểm của hệ thống này là nguyên vật liệu để sản xuất đầu tư cho thiết bị khá phổ biến và giá thành rẻ, hiệu suất cao, không gây ô nhiễm môi trường, nhưng nhược điểm là chỉ phù hợp khi xây dựng những nhà máy điện năng lượng với quy mô lớn.

Vì hệ thống những thiết bị năng lượng mặt trời tạo ra điện năng lượng mặt trời trực tiếp tạo ra điện ở điều kiện ban ngày nơi có ánh sáng tốt, nên thành việc lưu trữ điện hoặc duy trì việc sản xuất điện năng lượng mặt trời nhằm phục vụ vào ban đêm là vấn đề quan trọng cần xử lý.

Ứng dụng năng lượng mặt trời ở nhiều lĩnh vực

Ứng dụng tiếp theo của điện năng lượng mặt trời trong chiếu sáng đó là hệ thống đèn được sử dụng rộng rãi như: đèn tín hiệu giao thông, đèn chiếu sáng khu vui chơi giải trí, đèn thắp sáng, đèn đường….với ưu điểm rất lớn là tiết kiệm khá nhiều tiền điện, linh hoạt không cần dây điện, có thể sử dụng trong thời gian dài, thân thiện với môi trường, có thể chiếu sáng khi điện lưới bị ngắt.

Để điều tiết nhiệt độ trong nhà, rất nhiều kỹ sư đã sử dụng các thiết bị năng lượng mặt trời thiết kế nhiệt khối để tích trữ năng lượng nhiệt của mặt trời để làm ấm hoặc làm mát ngôi nhà.

Hiện nay thiết bị năng lượng mặt trời tạo ra điện năng lượng mặt trời hiện nay được ứng dụng vô cùng rộng rãi trong đời sống và sinh hoạt của con người có khả năng triển khai chúng với quy mô rất đa dạng và phù hợp với mọi đối tượng khách hàng.

• Ứng dụng năng lượng ở nơi khuất sáng và ít ánh sáng mặt trời

Thế còn những nơi trên trái đất mà thiếu ánh sáng mặt trời thì sao? Đã có những tấm gương bằng kim loại được tạo ra để xoay chuyển hướng ánh sáng mặt trời mang lại nguồn sáng cho những nơi khuất trên trái đất như ở những vùng ở thung lũng.

Chỉ có thể nói là tuyệt vời khi nhắc đến nguồn năng lượng này – năng lượng ánh sáng mặt trời – vừa có sẵn lại vĩnh cửu, vừa rẻ lại thân thiện không gây ô nhiễm môi trường. Con người đã và đang khai thác triệt để nguồn năng lượng này để ứng dụng vào cuộc sống và sinh hoạt, đặc biệt là nguồn điện năng lượng mặt trời.