1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI - ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

32 1,4K 50

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 32
Dung lượng 3,69 MB

Nội dung

Năng lượng mặt trời• Trái đất nhận 174 petawatts PW từ bức xạ mặt trời, khoảng 30% phản xạ trở lại không gian, phần còn lại được hấp thụ bởi các đám mây, đất, đại dương… • Năng lượng Mặt

Trang 1

Báo cáo môn học Nhiên liệu thay thế dùng cho Động cơ đốt trong

NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

Học viên: Nguyễn Quang Đạo

Lớp: 13BCKĐL.KH

Hướng dẫn: TS Trần Thị Thu Hương

Trang 2

Chương I Tổng quan về Năng lượng Mặt trời

1.1 Mặt trời

Mặt trời là một ngôi sao (thiên thể) trung tâm của Hệ Mặt trời Đặc biệt có vai trò quyết định trong việc hình thành, duy trì sự sống trên trái đất Mặt trời được coi là ổn định và ít thay đổi trong nhiều tỷ năm

Đường kính: 1390 000 km = 110 lần đường kính Trái đất

Khối lượng: 1,99.1030 kg = khoảng 333 000 lần Trái đất

Trang 3

1.1 Mặt trời

• Mặt trời - Trái đất khoảng 149,6 triệu km (1AU) Ánh sáng Mặt trời cần 8’19’’ để đến được Trái đất Khoảng cách này thay đổi từ 147,1 triệu km ở điểm cận nhật (khoảng 03/01) đến 152,1 triệu

km ở điểm viễn nhật (khoảng 04/07)

• Bề mặt tồn tại ở dạng Plasma, không rắn, chuyển động không đồng tốc quanh trục Xích đạo chu kỳ 25,6ngày, cực 33,5ngày

• Thành phần chủ yếu của Mặt trời là hiđrô (khoảng 74% về khối lượng, 92% về thể tích), heli (khoảng 24% về khối lượng, 7% về thể tích) còn lại là các nguyên tố khác như: sắt, niken, ô xi, lưu huỳnh…

Trang 4

1.1 Mặt trời

Trang 5

1.2 Năng lượng mặt trời

• Trái đất nhận 174 petawatts (PW) từ bức xạ mặt trời, khoảng 30% phản xạ trở lại không gian, phần còn lại được hấp thụ bởi các đám mây, đất, đại dương…

• Năng lượng Mặt trời gồm bức xạ nhiệt và ánh sáng từ Mặt

Trang 6

Phổ bức xạ Mặt trời

Trang 7

• Công nghệ NLMT: khai thác, sử dụng tối ưu NLMT tới Trái đất.

về Công nghệ năng lượng Mặt trời hoạt động

1.2 Năng lượng mặt trời

Trang 8

1.3 Sử dụng năng lượng mặt trời.

1.3.1 Nhiệt Mặt trời

• Công nghệ nhiệt Mặt trời là sử dụng nhiệt của Mặt trời, hay biến đổi ánh sáng thành nhiệt

1.3.2 Điện năng lượng Mặt trời

• Chuyển đổi ánh sáng Mặt trời thành điện năng sử dụng cho các thiết bị,

Trang 9

CHƯƠNG II ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

2.1 Điện năng lượng mặt trời - Điện NLMT

• Điện NLMT là nói về công nghệ sản xuất điện năng từ NLMT Đây là một giải pháp thay thế sạch và có tác động tích cực

• Công nghệ sản xuất Điện NLMT là sử dụng các tấm pin Điện NLMT – Tế bào quang điện Hấp thụ ánh sáng Mặt trời,

chuyển thành điện năng nhờ hiệu ứng quang điện trong

Trang 10

2.2 Hiệu ứng quang điện

• Hiệu ứng quang điện là một hiện tượng điện - lượng tử, trong

đó các điện tử được thoát ra khỏi vật chất sau khi hấp thụ năng lượng từ các bức xạ điện từ Hiệu ứng quang điện đôi khi được người ta dùng với cái tên Hiệu ứng Hertz, do nhà khoa học

Heinrich Hertz tìm ra.

• Khi bề mặt của tấm kim loại nhận bức xạ điện từ có tần số > tần

số ngưỡng (tần số đặc trưng), các điện tử hấp thụ năng lượng

từ các photon và sinh ra dòng điện (gọi là dòng quang điện).

Trang 11

2.2 Hiệu ứng quang điện

Trang 12

• Nếu các điện tử bị bật ra khỏi bề mặt của tấm kim loại, ta có hiệu ứng quang điện ngoài (external photoelectric effect).

• Điện tử phát xạ ra dưới tác dụng của bức xạ điện từ được gọi

là quang điện tử

• Nếu các điện tử thoát khỏi liên kết với nguyên tử, trở thành điện tử tự do (điện tử dẫn) chuyển động trong lòng của khối vật dẫn, ta có hiêu ứng quang điện trong (internal

photoelectric effect) Còn được gọi là hiệu ứng quang dẫn

Trang 13

2.3 Cấu tạo pin năng lượng mặt trời

Trang 14

• Pin mặt trời hoạt động dựa trên hiệu ứng quang điện trong.

• Khi có ánh sáng chiếu tới, Lớp bán dẫn P-N hấp thụ ánh sáng có tần số bức xạ lớn hơn tần số ngưỡng, tạo ra các cặp điện tử - lỗ trống - các hạt tải tự do

• Điện tử đi về cực lớp bán dẫn N, lỗ trống đi về cực bán dẫn P

• Nếu bên ngoài các cực nối dây dẫn có tải, xuất hiện dòng điện

• Điện tử di chuyển từ bán dẫn loại N ra cực qua dây dẫn tới tải, rồi trở về cực bán dẫn loại P để tái hợp với lỗ trống

2.3 Nguyên lý hoạt động

Trang 16

Các thông số đặc trưng Pin Mặt trời

• Thế mạch hở: là hiệu điện thế V cực

đại khi được chiếu sáng với thông

lượng ɸ, khi đó R = ∞, I = 0

• Dòng đoản mạch ISC: là dòng của pin

mặt trời khi làm ngắn mạch ngoài

V= 0

• Công suất pin mặt trời: P = V.I

Tại giá trị (IMP, VMP) công suất đạt cực

đại Pmax

Trang 17

Các thông số đặc trưng Pin Mặt trời

• Hệ số lấp đầy là tỷ số giữa công suất cực đại Pmax với tích số VOC.ISC

• Hiệu suất hoạt động ƞ là tỷ lệ giữa công suất điện cực đại được tạo ra với công suất ánh sáng chiếu tới:

• Các yếu tốt giới hạn lên hiệu suất

- Các chất bán dẫn chỉ hấp thụ ở một giải phổ nhất định

- Ảnh hưởng của tạp chất, khuyết tật tinh thể, hiệu ứng bề mặt

- Mất mát quang học

- Mất mát do điện trở bán dẫn, lớp tiếp xúc

• Công suất vào:

• A – điện tích của pin mặt trời, thông lượng photon

Trang 18

Các thế hệ pin Mặt trời

a Thế hệ thứ nhất

• Làm từ vật liệu Silicon gồm đơn tinh thể và

đa tinh thể.Chiếm khoảng 80 đến 85% thị

trường pin mặt trời

• Hiệu suất chuyển đổi năng lượng tối đa

31% (trên lý thuyết) Đạt được ở phòng thí

nghiệm: 25% cho pin đơn tinh thể; 20,4%

cho pin đa tinh thể

• Yêu cầu độ tinh khiết rất cao

Trang 20

Các thế hệ pin Mặt trời

c Thế hệ thứ 3

• Pin mặt trời dùng chất màu nhạy sáng DSSC

• Pin mặt trời dùng chất hữu cơ Polymer

• Pin mặt trời quang điện hóa

• Pin mặt trời lai vô cơ – hữu cơ

d Pin mặt trời chấm lượng tử nhạy sáng

Trang 21

CHƯƠNG III ỨNG DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

3.1 Ứng dụng Nhiệt năng lượng Mặt trời

a Hệ thống nước nóng năng lượng Mặt trời

Trang 22

3.1 Ứng dụng Nhiệt năng lượng Mặt trời

b Hệ thống sưởi ấm, điều hòa không khí

Trang 23

3.1 Ứng dụng Nhiệt năng lượng Mặt trời

c Xử lý nước – Chưng cất nước năng lượng Mặt trời

Trang 24

3.1 Ứng dụng Nhiệt năng lượng Mặt trời

d Bếp năng lượng Mặt trời

Hình ảnh Bếp Năng lượng Mặt trời Sơ đồ cấu tạo bếp năng lượng Mặt trời

1 Vỏ ngoài; 2, 5 Bề mặt phản xạ; 3 Nồi; 4 Nắp kính trong suốt; 6 Bông thủy tinh; 7 Đế

đặt nồi

Trang 25

3.1 Ứng dụng Nhiệt năng lượng Mặt trời

e Động cơ Stirling chạy bằng năng lượng Mặt trời

Trang 26

3.1 Ứng dụng Nhiệt năng lượng Mặt trời

f Nhiệt điện năng lượng mặt trời

Trang 27

3.2 Ứng dụng Điện năng lượng Mặt trời

a Pin năng lượng mặt trời

Tế bào quang điện

b Ngôi nhà “Mặt trời”

Trang 28

3.2 Ứng dụng Điện năng lượng Mặt trời

c Nguồn điện cho những

vùng không lưới điện

d Nhà máy Điện mặt trời

Trang 29

3.2 Ứng dụng Điện năng lượng Mặt trời

e Pin mặt trời cho

các sản phẩm tiêu dùng

f Thiết bị đèn chiếu sáng giao thông

Trang 30

3.2 Ứng dụng Điện năng lượng Mặt trời

g Ô tô năng lượng Mặt trời

h Máy bay năng lượng Mặt trời

Trang 31

3.2 Ứng dụng Điện năng lượng Mặt trời

i Khám phá Vũ trụ

Trang 32

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Trịnh Quang Dũng (1992) Điện Mặt trời NXB Khoa học Kỹ thuật

2 Hoàng Dương Hùng, Phan Quang Xưng (1998), Một số loại

collector hấp thụ năng lượng mặt trời và tính toán so sánh hiệu quả của chúng, Tạp chí khoa học công nghệ Nhiệt số 2.

3 Trịnh Quang Dũng, (2008), Tổng quan tình hình phát triển điện

mặt trời ở Việt Nam, Báo cáo tại Hội thảo quốc tế về: Điện mặt trời công nghiệp từ sản xuất chế tạo đến khai thác hiệu quả”,

TPHCM.

4 Phùng Hồm Phan Quốc Phô, (2008), Giáo trình vật liệu bán dẫn,

NXB Khoa học Kỹ thuật

Ngày đăng: 20/06/2014, 18:02

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w