Pin năng lượng mặt trời - Lịch sử và phát triển

Pin mặt trời là gì?

Pin mặt trời (pin quang điện) là công nghệ sản xuất ra điện năng từ các chất bán dẫn dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời. Khi ánh sáng chiếu tới các tế bào quang điện, nó sẽ sản sinh ra điện năng. Khi không có ánh sáng, các tế bào này ngừng sản xuất điện. Quá trình chuyển đổi này còn được gọi là hiệu ứng quang điện.[1]

Khái niệm pin quang điện (tiếng Anh là Photovoltaics) bắt nguồn từ chữ “Phos” theo tiếng Hy Lạp có nghĩa là ánh sáng, và chữ “volt” (đặt theo tên của nhà bác học người Ý, Alessandro Volta). [2]

Cấu tạo đơn giản của một tấm pin mặt trời. Ảnh: NASA

Lịch sử phát triển của pin mặt trời

* Hiệu ứng quang điện được phát hiện đầu tiên năm 1839 bởi nhà vật lý Pháp Alexandre Edmond Becquerel.

* Tuy nhiên cho đến 1883 một pin năng lượng mới được tạo thành, bởi Charles Fritts, ông phủ lên mạch bán dẫn selen một lớp cực mỏng vàng để tạo nên mạch nối.

Ch. Frits, nhà phát minh người Mỹ và tấm pin mặt trời đầu tiên làm từ Selen

* Thiết bị chỉ có hiệu suất 1%, Russell Ohl xem là người tạo ra pin năng lượng mặt trời đầu tiên năm 1946. [3]

* Năm 1954 tế bào quang điện đạt hiệu suất 6% được làm từ Silíc (Phòng thí nghiệm Bell ở Mỹ) và Cu2S/CdS (Không quân Mỹ)

* Năm 1963 Sharp Corp (Nhật) đã sản xuất những tấm pin mặt trời tinh thể Silíc thương mại đầu tiên

* Năm 1966 Đài quan sát thiên văn của NASA sử dụng hệ thống pin mặt trời công suất 1kW.

* Năm 1973 năm quan trọng của điện mặt trời. Do cuộc khủng hoảng dầu mỏ, các nước bắt đầu quan tâm nhều hơn tới năng lượng tái tạo. Hội thảo Cherry Hill tại Mỹ đánh dấu sự ra đời quỹ nghiên cứu về điện mặt trời). Ngôi nhà đầu tiên được lắp hệ thống pin mặt trời làm từ Cu2S do trường ĐH Delaware chế tạo.

* Năm 1982 Nhà máy điện mặt trời đầu tiên có công suất 1MW được hoàn thành ở Mỹ.

* Năm 1995 dự án thí điểm “1000 mái nhà” lắp pin mặt trời của Đức, là động lực cho việc phát triển chính sách về điện mặt trời ở Đức và ở Nhật.

* Năm 1999 tổng công suất lắp đặt pin mặt trời trên thế gới đạt 1GW.

* Năm 2010, tổng công suất pin mặt trời trên thế giới đạt 37,4GW (trong đó Đức có công suất lớn nhất với 7,6GW.) [4]

Nhà máy điện mặt trời ở Beneixama, Tây Ban Nha, công suất 20 MW

Tài liệu tham khảo

[1] Luque, Antonio; Hegedus, Steven. Handbook of Photovoltaic Science and Engineering.. John Wiley & Sons. 2003
[2] PVResource. http://www.pvresources.com, truy cập ngày 28/03/2011
[3] Wikipedia tiếng Việt,http://vi.wikipedia.org/wiki/Pin_m%E1%BA%B7t_tr%E1%BB%9Di
[4] Photovoltaics Market and Technology Trends 2010 (Dr.Gabler, ZSW)
[5] http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2002/solarcells/