Khai thác năng lượng mặt trời bằng cửa sổ kiểu mới

Khai thác năng lượng mặt trời bằng cửa sổ kiểu mới Bởi Nam Hy Hoàng Phong Mới đây, các nhà khoa học tại Học viện công nghệ Massachusetts đã đạt được bước đột phá mới trong khai thác năng lượng mặt trờ[.]

Khai thác lượng mặt trời cửa sổ kiểu Khai thác lượng mặt trời cửa sổ kiểu Bởi: Nam Hy Hoàng Phong Mới đây, nhà khoa học Học viện công nghệ Massachusetts đạt bước đột phá khai thác lượng mặt trời Công nghệ sớm thương mại hóa thiết bị hữu ích cho người vài năm tới Hãy tưởng tượng khung cửa sổ khơng giúp nhìn ngắm khơng gian bên ngồi, chiếu sáng phịng mà cịn phận giúp tăng hiệu suất thiết bị khai thác lượng mặt trời Phương pháo khai thác lượng mặt trời kiểu phát triển kỹ sư thuộc Học viện công nghệ Massachusetts (MIT) cơng bố ngày Tạp chí Khoa học tự nhiên ngày 11 tháng 7, 2008 Mơ hình giới thiệu chế sản sinh điện từ tập kết lượng mặt trời, mơ hình cao hiệu suất khai thác lượng mặt trời ô cửa sổ lên nhiều Thay đặt mái nhà tế bào lượng mặt trời với hiệu điện thấp, nhà nghiên cứu đặt gờ khung cửa sổ miếng tế bào lượng mặt trời có hiệu điện cao Mỗi phần tử mầu sắc hấp thụ lượng từ dải ánh sáng tương ứng lan tỏa (truyền) lượng cạnh, nơi đặt tế bào lượng mặt trời Các lớp dải màu bố trí chồng lên giúp khai thác triệt để nguồn ánh sáng Ảnh: Nicolle Rager Fuller, NSF, nguồn web.mit.edu Các nhà nghiên cứu sáng tạo tập kết lượng mặt trời kiểu (“solar concentrator”), nơi ánh sáng trải khắp bề mặt rộng lớn cửa sổ tập kết lại cạnh Thay phủ khắp nhà thiết bị chứa hàng triệu tế bào lượng mặt trời, vừa đắt đỏ vừa chiếm nhiều diện tích, thiết kế cần đặt 1/3 Khai thác lượng mặt trời cửa sổ kiểu tế bào nằm cạnh kính cửa sổ Ngồi ra, chế hội tụ ánh sáng làm tăng hiệu suất khai thác điện mặt trời tế bào “vào quãng 40%”, theo tiết lộ Marc A Baldo, người lãnh đạo cơng trình nghiên cứu Tập hợp miếng dùng để tập kết lượng mặt trời dải màu sắc ánh sáng Các tế bào lượng mặt trời gắn vào rìa khung cửa sổ nên giảm diện tích bề mặt cần thiết giúp giảm chi phí chế tạo thiết bị sử dụng lượng mặt trời Ánh sáng trải khắp bề mặt tập kết cạnh, nơi đặt tế bào lượng mặt trời Thiết bị cấu tạo nhiều lớp tập kết cấp phát khả khai thác tối ưu tế bào lượng mặt trời dải sóng ánh sáng dài ngắn khác biệt, tăng công suất điện toàn diện Ảnh: Donna Coveney, nguồn web.mit.edu Do hệ thống dễ dàng chế tạo nên nhóm nghiên cứu tin tưởng sản xuất thương mại sau năm Thêm vào đó, với chi phí giá thành rẻ, hệ thống ô cửa lượng mặt trời tăng thêm 50% hiệu suất so với hệ thống Cả hai yếu tố giúp giảm chi phí sản xuất thiết bị khai thác điện từ lượng mặt trời Ngoài Baldo, nhóm nghiên cứu cịn gồm Michael Currie, Jon Mapel Timothy Heidel, tất nghiên cứu sinh tiến sỹ Khoa Khoa học máy tính Kỹ nghệ điện; Shalom Goffri, nghiên cứu sinh hậu tiến sỹ Phịng nghiên cứu điện tử MIT “Cơng trình giáo sư Baldo ứng dụng thành cơng mơ hình thiết kế kiểu nhằm tăng cao hiệu suất chuyển đổi quang thành điện không can thiệp vào nguồn quang năng”, đánh giá tiến sỹ Aravinda Kini, trưởng phòng Khoa học lượng bản, Phòng Khoa học lượng thuộc Bộ lượng Hoa Kỳ, nhà bảo trợ nghiên cứu “Thành tựu cho thấy tầm quan trọng then chốt nghiên cứu mẻ, đem lại bước tiến cách mạng sử dụng lượng mặt trời nhằm sinh lợi ích cho người” 2/3 Khai thác lượng mặt trời cửa sổ kiểu Ngày miếng tập kết lượng mặt trời thường “chuyển động theo hướng mặt trời để tận dụng khả khai thác cường độ quang học cao, thường gương di động cỡ lớn nên tốn triển khai trì”, Baldo đồng nghiệp viết báo Tạp chí Khoa học tự nhiên Ngoài ra, “các tế bào lượng mặt trời nằm tiêu điểm gương phải làm mát tồn khối phải có khoảng trống quanh chu vi để tránh hiệu ứng chắn lớp tập kết kề nhau” Các miếng tập kết lượng mặt trời nhà khoa học MIT thiết kế bao gồm hỗn hợp hai nhiều màu quét lên kính thủy tinh nhựa dẻo Các màu phối hợp với để hấp thu ánh sáng dọc theo dải sóng ánh sáng, sau tái phát chúng bước sóng ánh sáng khác lan truyền dọc theo ô cửa đến cạnh, nơi đặt tế bào lượng mặt trời Trong thập niên 1970, miếng tập kết lượng mặt trời tương tự phát triển cách nhuộm màu cho chất dẻo (plastic) Nhưng ý tưởng bị bỏ rơi nhiều lý khơng tụ hội đủ ánh sáng để truyền tới phận tập kết lượng mặt trời cạnh Có nhiều đường tập kết dẫn đến lượng bị phân tán trước đến đích Các kỹ sư, chuyên gia kỹ nghệ quang học khai thác la-de đi-ốt phát sáng, để thực cải tiến tương tự ứng dụng tập kết lượng mặt trời Một hỗn hợp màu theo tỷ lệ rõ ràng, pha trộn vào bề mặt lớp kính, cho phép kiểm soát mức độ thu nhận lan tỏa ánh sáng “Chúng tơi làm nhằm làm ánh sáng xa hơn”, Mapel cho biết “Về chúng tơi giảm thiểu mức tiêu hao q trình chuyên chở lượng mặt trời phần tử, kết làm tăng gấp 10 lần khả chuyển đổi tế bào lượng mặt trời” Nghiên cứu cấp vốn Quỹ Khoa học Quốc gia (Hoa Kỳ) Baldo đồng thời thành viên Phịng nghiên cứu điện tử MIT, Phịng cơng nghệ hệ thống vi mô Viện Kỹ nghệ nano quân Mapel, Currie Goffri lập công ty có tên gọi Covalent Solar nhằm khai thác thương mại hóa cơng nghệ Hồi đầu năm nay, Covalent Solar giành hai giải thưởng giá trị $100K thi Entrepreneurship Competition Công ty giành khoản đầu tư 20 000 Mỹ kim giành giải thưởng Audience Judging Award trị giá 10 000 Mỹ kim • Marc Baldo thuyết trình miếng tập kết lượng mặt trời kiểu mới, xem video:http://techtv.mit.edu/file/get/NewsofficeMarkBaldoDiscussesMITsSolarConcentrator690.mov 3/3 .. .Khai thác lượng mặt trời cửa sổ kiểu tế bào nằm cạnh kính cửa sổ Ngoài ra, chế hội tụ ánh sáng làm tăng hiệu suất khai thác điện mặt trời tế bào “vào quãng 40%”,... sinh lợi ích cho người” 2/3 Khai thác lượng mặt trời cửa sổ kiểu Ngày miếng tập kết lượng mặt trời thường “chuyển động theo hướng mặt trời để tận dụng khả khai thác cường độ quang học cao, thường... tập kết lượng mặt trời dải màu sắc ánh sáng Các tế bào lượng mặt trời gắn vào rìa khung cửa sổ nên giảm diện tích bề mặt cần thiết giúp giảm chi phí chế tạo thiết bị sử dụng lượng mặt trời Ánh