Sử dụng năng lượng mặt trời cho cuộc sống

Dựa trên hiệu ứng nhà kính (nhiệt độ thấp) và công nghệ nhiệt mặt trời hội tụ (nhiệt độ cao), nên cac loai nang luong mat troi sử dụng trong ứng dụng vào thực tế rất đa dạng.

a- Các công nghệ điện mặt trời
Khi chiếu sáng một lớp tiếp xúc bán dẫn pn thì NL ánh sáng có thể được bíến đổi thành NL của dòng điện một chiều. Hiện tượng đó được gọi là hiệu ứng quang điện (photovoltaic) và nó được ứng dụng đề chuyển đổi NLMT thành điện năng. Trong công nghệ quang điện này người ta sử dụng các mô đun pin mặt trời (PMT) mà thành phần chính của nó là các lớp tiếp xúc bán dẫn Silic loại n và loại p, nSi/pSi 

Hiệu suất biến điổi quang-điện của các môđun PMT Si thương mại trong khoảng 11-14%. Công nghệ sản xuất điện năng này hoàn toàn không gây ra ô nhiễm môi trường.

b- Công nghệ Nhiệt năng từ mặt trời
Từ lâu nhiệt năng từ bức xạ mặt trời đã được dùng để phơi sấy, sưởi ấm,... một cách tự nhiên. Hiện nay nhờ các thiết bị mới nên nhiệt mặt trời được sử dụng hiệu quả hơn. Có 2 công nghệ thông dụng khai thác nhiệt mặt trời dựa trên hiệu ứng nhà kính và hiệu ứng hội tụ bức xạ mặt trời.

Hiệu ứng nhà kính là hiệu ứng như sau: các tấm kính có đặc tính là cho các bức xạ MT có bước sóng nhỏ hơn khoảng 0,7x 10-6m đi qua dễ dàng, nhưng lại ngăn không cho các bức xạ MT có bước sóng lớn hơn khoảng 0,7x 10-6m. Bức xạ MT có bước sóng lớn hơn khoảng 0,7x 10-6m là các bức xạ nhiệt nó nung nóng các vật khi bị các tia này chiếu vào. Lợi dụng đặc tính này của kính người ta tạo ra các hộp thu NLMT như hình 3 để sản xuất nước nóng, sấy nông sản phẩm, sưởi ấm,...

Tia mặt trời xuyên qua tấm kính (1) tới tấm hấp thụ (2) bị hấp thụ phần lớn NL. Các tia nhiệt thứ cấp từ tấm hấp thụ có bước sóng Λ > 0,7μm bị tấm kính ngăng lại. Như vậy hộp thu cho ánh sáng MT vào mà không cho ra nên tấm hấp thụ ngày càng nóng lên. Nhiệt từ tấm hấp thụ có thể sử dụng để đun nước, sấy, sưởi ấm,... Hiệu suất thu nhiệt của bộ thu có thể đạt đến 50%.

Để sản xuất điện từ nhiệt NLMT người ta sử dụng các hệ thống gương cầu hay gương parabol để hội tụ các tia mặt trời vào các điểm hay trục hội tụ. Tại các điểm hội tụ nhiệt độ có thể lên đến hàng trăm hay thậm chí đến hàng nghì độ. Nếu cho chất lỏng như nước, dầu,... qua vùng hội tụ thì chất lỏng bị bay hơi ngay cả dưới áp suất cao. Cho hơi này qua các tua bin sẽ phát ra điện. Công nghệ này được gọi là công nghệ nhiệt điện mặt trời.
Các công nghệ NLMT đã được ứng dụng rộng rãi trên thế giới.

Xem thêm: tam pin nang luong mat troi