Tiết Lộ Sức Mạnh của Quang Điện Nâng Cao: Các Công Nghệ Cách Mạng và Triển Vọng Tương Lai
Một pin quang điện còn được gọi là pin mặt trời là một thiết bị phi cơ học có khả năng chuyển đổi ánh sáng mặt trời trực tiếp thành điện năng.Quang điệnđược tạo thành từ vật liệu bán dẫn, các photon (ánh sáng mặt trời) chiếu vào bề mặt của vật liệu bán dẫn sẽ bị phản xạ hoặc hấp thụ bởi vật liệu bán dẫn, các photon (ánh sáng mặt trời) bị hấp thụ được chuyển đổi thành điện năng.
Hiệu suất chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng đã tăng lên trong nhiều thập kỷ, so với hiệu suất 10% vào những năm 1980, tỷ lệ chuyển đổi đang tiến gần đến 20% hiện nay với các mô-đun hiện đại. Trong các thị trường ngách, chẳng hạn như vệ tinh không gian, pin PV đã đạt hiệu suất 50%.
Hiện tại, pin mặt trời được làm từChất bán dẫn đơn tinh thể III-Vcó hiệu quả nhất trong việc chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng, chúng được cấu tạo từ các nguyên tố như gali và indi. Chúng đắt hơn nhiều so với các công nghệ khác. Tại thời điểm này, pin quang điện phải chịu chi phí sản xuất cao và hiệu quả chuyển đổi điện năng. Các tổ chức đang tìm cách giảm chi phí sản xuất liên quan đến pin quang điện và các phương pháp sáng tạo để làm cho công nghệ này thiết thực hơn trong sử dụng, dẫn đến sự phát triển của các giải pháp quang điện tiên tiến.
Perovskite là vật liệu năng lượng mặt trời mới nhất có cấu trúc tinh thể lý tưởng cho việc hấp thụ năng lượng mặt trời. Pin Perovskite hoạt động tốt hơn silicon ở cường độ ánh sáng thấp hơn, trong những ngày nhiều mây, cho phép tỷ lệ chuyển đổi cao hơn. Một ưu điểm khác của pin Perovskite là chúng có thể được sản xuất trong các kiến trúc lớp rất mỏng với độ trong suốt cao, mang đến cơ hội to lớn liên quan đến việc tạo ra các thiết kế tấm linh hoạt. Chúng là một lựa chọn tương đối rẻ hơn và có sẵn phong phú, cho phép sản xuất năng lượng mặt trời giá rẻ
Thị phần theo Ứng dụng:thị trường quang điện được chia thành các phân khúc Tiện ích, Dân dụng và Thương mại. TrongNăm 2020, Tiện íchcóthị phần lớn nhất là 38,2%, trong giai đoạn dự báo, ứng dụng dân dụng dự kiến sẽ có tốc độ tăng trưởng cao nhất
Theo khu vực địa lý:Châu Á Thái Bình Dương được dự kiến sẽ dẫn đầu thị trường quang điện từ năm 2020-2025, việc áp dụng tại các thị trường Trung Quốc, Ấn Độ và Nhật Bản đang thúc đẩy sự tăng trưởng của thị trường. Đến năm 2035, để đáp ứng mục tiêu 20% năng lượng toàn cầu được cung cấp bởi Năng lượng mặt trời, công suất sản xuất mô-đun PV mới phải tăng ít nhất 5x-10x
Thách thức:Việc thiếu đất hoạt động là một thách thức lớn khác đối với sự tăng trưởng của thị trường ngoài chi phí sản xuất cao và tỷ lệ hấp thụ hoặc chuyển đổi bức xạ mặt trời thấp. Hệ thống PV yêu cầu diện tích đất lớn, làm dấy lên lo ngại về suy thoái đất và mất môi trường sống.
Công nghệ Quang điện Nâng cao
Kính tập trung năng lượng mặt trời–Bộ tập trung năng lượng mặt trời phát quang (LSC) là một miếng nhựa hoặc kính trong suốt có đặc tính, chúng có thể thu ánh sáng mặt trời và tập trung nó dọc theo các cạnh của chúng. LSC có thể được sử dụng để tạo ra các bề mặt trong suốt, nó có thể được sử dụng trong các cánh đồng nông nghiệp.
Tấm pin mặt trời cong–Tấm pin mặt trời cong được tạo ra với mục đích tăng lượng năng lượng mặt trời thu được và chúng đã được chứng minh là thu ánh sáng mặt trời hiệu quả hơn so với các tấm thông thường vào những ngày nhiều mây
Tấm pin mặt trời chống phản xạ–Đây là loại kính đa hướng chống phản xạ, tạo điều kiện cho sự truyền dẫn trên toàn bộ quang phổ ở mọi góc độ. Chúng thu hoạch năng lượng mặt trời mà lẽ ra đã bị mất do phản xạ.
Ứng dụng của Quang điện Nâng cao
Nông điện–Người ta nói rằng với sự trợ giúp của Nông điện,năng suất đất toàn cầucó thểtăng từ bất cứ đâu trong khoảng từ 35 đến 73%.Khái niệm đằng sau Nông điện, là các tấm pin mặt trời và cây trồng lương thực được kết hợp trên cùng một diện tích đất để tối đa hóa việc sử dụng đất. Theo nghiên cứu đã tiến hành, năng suất đất tăng 60% khi sử dụng hệ thống nông quang điện
Quang điện nổi–Còn được gọi là PV nổi là một phương pháp mới để lắp đặt các tấm pin mặt trời dưới nước. Chúng có thể có tính mô-đun thay vì được cố định trên mặt đất và có thể tạo thành các cấu trúc lớn duy trì cấu hình hình học. Hiệu suấthiệu quả được chứng minh là cao hơn 8-10% so với các tấm pin mặt trời trên đất liền
Thiết bị theo dõi PV–Còn được gọi là bộ theo dõi năng lượng mặt trời là các thiết bị theo dõi mặt trời khi ngày trôi qua. Với sự trợ giúp của thiết bị theo dõi PV, các tấm pin mặt trời có thể điều chỉnh để đi theo quỹ đạo của mặt trời, làm tăng hiệu quả hấp thụ ánh sáng mặt trời
Nhu cầu về Quang điện Nâng cao
Hàng thập kỷ nghiên cứu đã chứng minh rằng các nguồn sản xuất năng lượng chính có tác động lớn đến môi trường, là một yếu tố đóng góp lớn vào biến đổi khí hậu. Tuy nhiên, việc tiêu thụ năng lượng không thể giảm để giảm thiểu những tác động này đến sự tương phản với thế giới đang phát triển, việc tiêu thụ năng lượng sẽ chỉ tăng lên.
Mọi quốc gia đều đặt ra các nghĩa vụ để giảm sự phụ thuộc vào than để làm cho việc tiêu thụ năng lượng bền vững, cáipin mặt trờicác công nghệ đã trở nên rất quan trọng cùng với các giải pháp năng lượng tái tạo khác. Tuy nhiên, hiện tại có một vài thách thức trong việc ứng dụng các công nghệ này bao gồm chi phí sản xuất cao, hiệu suất chuyển đổi thấp và yêu cầu diện tích đất lớn. Các công ty đang phát triển các giải pháp sáng tạo để giải quyết các vấn đề này và đã thành công trong nhiều trường hợp. Tuy nhiên, vẫn cần có những tiến bộ liên tục trong các công nghệ pin mặt trời để triển khai rộng rãi các công nghệ này trên các lĩnh vực khác nhau.
Tác giả: Abhishek Saini
Để biết thêm chi tiết, hãy liên hệ:
UnivDatos Market Insights
C80B, Khu vực-8, Noida,
Uttar Pradesh 201301
Đối với các thắc mắc liên quan đến bán hàng, vui lòng liên hệ với chúng tôi tại [email protected]