chuyển hóa quang năng thành năng lượng dự trữ bằng cách dùng bán dẫn Si hoặc oxi kim loại như Tio2

KHOA HÓA LÝ KỸ THUẬT BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC ֍֍֍֍֍֍֍ THẢO LUẬN HÓA LÍ Chủ đề: MỤC LỤC MỞ ĐẦU Điện bao phủ quanh chúng ta, chúng có mặt dây cáp khắp giới chảy máu để giữ nhịp tim Nói cách khác, điện trì sống Vì quan trọng điện, tìm cách để tạo điện Đa số cách tạo điện gây hại cho môi trường nguồn tài nguyên hóa thạch dần cạn kiệt Năng lượng tái tạo trở thành ưu tiên số Và lượng mặt trời loại lượng tái tạo tuyệt vời Đó lí mà nhóm định nghiên cứu tìm hiểu chủ đề :Ánh sáng mặt trời xem nguồn lượng vô sang dạng lượng khác cách: dùng loại bán dẫn có độ rộng vùng cấm (band gap) phù hợp với bước sóng ánh sáng (bán dẫn Si oxi kim loại TiO2) Hãy trình bày: Lịch sử phát triển, Nguyên lý làm việc, hiệu suất chuyển hóa, khả áp dụng vào thực tiễn, đặc biệt Việt Nam Sau nhóm giúp bạn hiểu rõ vấn đề NỘI DUNG 1-Lịch sử hình thành phát triển pin lượng mặt trời Willoughby Smith (1828-1891) Mọi chuyện phát tình cờ kỹ sư Smith… Kỹ sư người Anh Willoughby Smith (1828-1891), người phát tượng quang điện Một kỹ sư điện người Anh Năm 1848, Smith bắt đầu làm việc cho công ty điện Gutta Percha với công việc phát triển dây điện tín sắt đồng Năm 1849, ông tham gia quản lý án dây điện tín lắp đặt ngầm ông việc ông tiếp tục suốt vài thập kỷ sau Mãi cho tới… Năm 1873, Smith phát triển phương pháp kiểm tra tính liên tục dây dẫn lắp đặt ngầm lòng đất Để chế tạo mạch điện kiểm tra, ông cần loại bán vật liệu có điện trở cao cuối cùng, ông chọn selen Trên lý thuyết Smith, selen hoàn toàn thích hợp với yêu cầu ông đặt Tuy nhiên, Smith phát vấn đề nảy sinh là: Vào ban đêm, selen hoạt động với yêu cầu Smith Độ dẫn điện selen tăng lên đáng kể tiếp xúc với ánh sáng mạnh Để kiểm chứng lại nguyên nhân, Smith đặt selen vào bên hộp có nắp trượt Khi nắp đóng kín ánh sáng lọt vào, selen có điện trở cao thực nhiệm vụ ngăn cản dòng điện Nhưng nắp trượt để ánh sáng tràn vào, dòng điện chạy qua ngày tăng cường tăng theo cường độ ánh sáng chiếu vào Khi đó, Smith đăng tải phát tạp chí Nature với nội dung “Tác động ánh sáng lên selen thông qua trình truyền tải dòng điện” Bài báo cáo gây nên ý nhiều nhà khoa học khắp Châu Âu thời Với nghiên cứu mình, Smith công nhận người khám phá chất quang điện nguyên tố selen Khám phá tạo tiền đề cho việc chế tạo pin mặt trời sau Tiếp theo khám phá hiệu ứng quang điện vật liệu rắn Smith thực hàng lọat thí ngiệm để xác định xem chất ánh sáng mặt trời tác dụng lên selen? Tác dụng nhiệt hay tác dụng quang Trong thí nghiệm, ông đặt selen vào máng cạn chứa nước Nước máng có tác dụng ngăn chặn nhiệt độ từ mặt trời giữ lại tác dụng ánh sáng lên selen Kết thí nghiệm nói cho thấy, loại vấn đề nhiệt giữ lại ánh sáng từ Mặt Trời, phản ứng selen giống lần đầu Smith phát Và cuối cùng, ông đến kết luận rằng: Điện trở selen thay đổi theo cường độ ánh sáng Sau có nhiều nghiên cứu nhà khoa học, số nhiều nhà khoa học tiếp tục nghiên cứu tác dụng ánh sáng lên selen có nhà khoa học Anh: giáo sư William Grylls Adams học trò ông Richard Evans Day Trong suốt cuối năm 1870, người thực nhiều thí nghiệm với selen Một số thí nghiệm thắp nến đặt cách selen qua sử dụng inch Khi nến vừa thắp lên, kim thiết bị đo điện lặp tức có phản ứng Khi ánh sáng từ nến bị che lại, kim thiết bị đo điện trở vị trí số Phản ứng nhanh chóng lần củng cố kết luận Smith rằng: Chính ánh sáng tác nhân ảnh hưởng đến tính dẫn điện selen Vì có ảnh hưởng tác dụng nhiệt kim thiết bị đo điện dịch chuyển từ từ mà không tăng giảm đột ngột Nhóm nhà nghiên cứu cảm thấy khám phá vấn đề hoàn toàn chưa có trước đó: Ánh sáng có khả gây “một dòng điện” loại chất rắn Adams Day gọi tên dòng điện sản sinh nhờ ánh sáng “quang điện” Mô đun đời: Nhà phát minh người Mỹ Charles Fritts mô đun quang điện Vài năm sau đó, nhà phát minh người Mỹ Charles Fritts tạo nên bước tiến lớn công nghệ chế tạo thành công mô đun quang điện giới Với mô đun đầu tiên, Fritts phủ lớp mỏng rộng lên dĩa kim loại Sau đó, ông dùng vàng cực mỏng bán suốt để bao phủ lên dĩa Theo báo cáo Fritts, mô đun selen ông chế tạo tạo dòng điện liên tục, ổn định có cường độ đáng kể,… không với ánh sáng ban ngày, ánh sáng yếu mà hoạt động với ánh sáng bóng đèn Với thành công mình, Frotts lạc quan dự đoán mô hình quang điện ông thay phương pháp tạo điện cách đốt than vốn sử dụng phổ biến Tuyên bố ông đời năm sau Thomas Edison chế tạo phương pháp sản xuất điện nhiệt lượng từ đốt nhiên liệu hóa thạch than, dầu,… Tiếp theo, Fritts gửi quang điện cho Werner von Siemens, nhà phát minh với danh tiếng sánh ngang với Edison vào thời Trước dòng điện mà quang điện Fritts tạo được, Siemens nhà khoa học Đức ấn tượng Họ đồng loạt trình bày quang điện cho Viện hàn lâm khoa học hoàng gia Phổ Dù vậy, chưa thể hiểu chất tượng quang điện: “Phải xạ Mặt Trời nguyên nhân vấn đề hay gây biến đổi hóa học selen? Và dĩ nhiên chưa lý giải chất tượng ông kêu gọi “thực điều tra kỹ lưỡng để xác định nguyên tượng quang điện selen phụ thuộc vào yếu tố nào?” Có nhà khoa học hưởng ứng lời kêu gọi Nguyên nhân phát quang điện trái với hiểu biết người khoa học Vào thời giờ, người ta biết tới việc nhiệt chuyển đổi thành điện nhờ vào phát trước Edison Còn selen Adams Day hay “chiếc dĩa ma thuật” Fritts bị cho phản khoa học thật không dùng nhiệt lượng để có điện Vì vậy, phần lớn nhà khoa học từ chối tiếp tục nghiên cứu tượng quang điện Tuy nhiên, có nhà khoa học “dũng cảm“: George M Minchin, giáo sư toán học ứng dụng trường cao đẳng kỹ thuật hoàng gia Ấn Độ Minchin bắt tay vào nghiên cứu để lý giải tượng quang điện Hành động Minchin bị giới khoa học cho phản khoa học việc làm điên rồ Trên thực tế, Minchin tiến gần tới việc giải thích tác động ánh sáng lên selen Dù vậy, chưa có lời giải thích thỏa đáng đưa Cộng đồng khoa học thời Minchin bác bỏ tiềm khai thác quang điện sau nhìn thấy kết từ thử nghiệm Minchin Trong thử nghiệm, Minchin đặt mô đun quang điện vào hộp kính đen đo lường nhiệt lượng bên hộp thực thử nghiệm cách đặt mô đun quang điện hộp kính màu đen để hấp thụ ánh sáng mặt trời Minchin thực Minchin lập luận rằng: “Rõ ràng hộp kính đen hấp thu tất dạng lượng tia sáng mặt trời chuyển thành nhiệt lòng hộp Tuy nhiên, điều chưa xác” Minchin tin rằng: “có thể có số dạng lượng Mặt Trời không bị hấp thu bề mặt màu đen Và cần phải khám phá Chỉ khoa học đo lường lượng bước sóng khác vấn đề quang điện giải quyết” Phát kiến quan trọng Einstein: Cùng quan điểm với Minchin, Albert Einstein cho khoa học đương thời chưa phát đo lường tất dạng lượng truyền từ Mặt Trời đến Trái Đất Trong nghiên cứu táo bạo xuất vào năm 1905, Einstein nêu thuộc tính ánh sáng mà nhà khoa học trước không công nhận Ông phát ánh sáng bao gồm “gói” lượng ông gọi quanta (hiện photon) Trong loại vật liệu selen, photon mang đủ lượng cần thiết có khả tác động vào electron liên kết yếu khiển di chuyển khác với quỹ đạo ban đầu Khi dây dẫn điện gắn với selen, electron giải phóng bới lượng photon di chuyển dây dẫn tạo thành dòng điện Các thí nghiệm kỷ 19 bắt đầu gọi tượng quang điện Việc lý giải cách rõ ràng tượng quang điện kích thích nhà khoa học nghiên cứu sâu nhằm tìm phương pháp tạo quang điện quy mô công nghiệp Từ thực ước mơ khai thác nguồn lượng vô tận từ Mặt Trời Dù vậy, pin lượng mà Lange chế tạo hoạt động hiệu so với phiên Fritt, chuyển hóa khoảng 1% lượng từ ánh sáng Mặt Trời thành điện Điều không đủ để biện minh cho tính khả thi khai thác lượng Mặt Trời quy mô công nghiệp Những nhà tiên phong việc tạo quang điện gặp phải thất bại so với hy vọng ban đầu đặt Dù vậy, tất nỗ lực họ không hoàn toàn vô ích Một người thời với Minchin dự đoán rằng: “sẽ có lúc người thu lượng từ Mặt Trời với hiệu suất cao chí lưu trữ chúng Điều làm cho động nước loại động khác hoàn toàn tuyệt chủng” Khoảng thời gian tiếp theo, bước đột phá ghi nhận việc khai thác quang điện Thậm chí, người đứng đầu tập đoàn lượng Westinghouse cho rằng: “pin lượng Mặt Trời hấp đẫn kỹ sư hiệu suất chuyển đổi từ quang thành điện đạt 50% Các tác giả sách Photoelectricity and Its Applications (Quang ứng dụng nó) xuất vào năm 1949 đưa dự đoán bi quan rằng: “Chỉ tương lai phát loại vật chất pin quang điện khai thác lượng Mặt Trời cho mục đích hữu ích cho người” Pin lượng Mặt Trời hoàn thiện Gerald Pearson, nhà khoa học phòng thí nghiệm Bell Mọi chuyện xoay quanh việc khai thác quang điện tưởng chừng chấm dứt nhà nghiên cứu phát khả Silic Đây bước ngoặc lớn phát triển pin Mặt Trời Các nhà nghiên cứu vô tình phát khả trình chế tạo bóng bán dẫn silic – thành phần thiết bị điện tử ngày nhà khoa học Calvin Fuller Gerald Pearson thuộc phòng thí nghiệm tiếng Bell Laboratories (hiện phòng thí nghiệm AT&T), nhà tiên phong việc chế tạo điốt bán dẫn silic từ hình thành lý thuyết ban đầu đến thực tiễn chế tạo Pearson đồng nghiệp mô tả người “thực nghiệm thực nghiệm”.Còn Fuller, nhà hóa học đóng góp phần Các ion A- (ads) D +(ads) sau hình thành phản ứng với qua chuỗi phản ứng trung gian sau cho sản phẩm cuối Trong trình xúc tác quang electron lỗ trống tái kết hợp làm hiệusuất lượng tử giảm giải phóng lượng dạng xạ điện từ nhiệt thông thường Ag kim loại lựa chọn để tạo nên bẫy điện tích làm giảm tốc độ tái kết hợp điện tử lỗ trống, tăng hiệu suất lượng tử trình quang xúc tác TiO2 Hệ Thống Chuyển Hóa Năng Lượng Mặt Trời: Ánh sáng mặt trời làm photon, hạt nhỏ lượng tiếp xúc với tế bào lượng mặt trời nơi lỏng liên kết electron điện cực N Sự di chuyển elentron tự từ điện cực N tới điện cực P tạo dòng điện Khi điện trường tạo ra, tất cần làm thu thập chuyển thành dòng điện sử dụng Một biến tần gắn với tế bào lượng mặt trời biến dòng điện từ chiều (DC) thành dòng điện xoay chiều (AC) Dòng điện xoay chiều dòng điện sử dụng khắp nơi Sơ đồ hệ thống lượng mặt trời 2.2 Công nghệ điện mặt trời Quang điện Khi chiếu sáng lớp tiếp xúc bán dẫn pn NL ánh sáng bíến đổi thành NL dòng điện chiều Hiện tượng gọi hiệu ứng quang-điện (photovoltaic) ứng dụng đề chuyển đổi NLMT thành điện Sơ đồ hệ thống lượng mặt trời Hình 1- Nguyên lý cấu tạo PMT (trên) môđun PMT Người ta sử dụng mô đun pin mặt trời (PMT) mà thành phần lớp tiếp xúc bán dẫn Silic loại n loại p, nSi/pSi Hiệu suất biến điổi quang-điện môđun PMT Si thương mại khoảng 11-14% Công nghệ sản xuất điện hoàn toàn không gây ô nhiễm môi trường Hệ PMT 500W cho Trạm xá Yên Lập, Phú Thọ (ảnh trên) hệ 500W cho hộ gia đình Đảo Quan Lạn, Quảng Ninh 2.3 Công nghệ Nhiệt từ mặt trời Từ lâu nhiệt từ xạ mặt trời dùng để phơi sấy, sưởi ấm, cách tự nhiên Hiện nhờ thiết bị nên nhiệt mặt trời sử dụng hiệu Có công nghệ thông dụng khai thác nhiệt mặt trời dựa hiệu ứng nhà kính hiệu ứng hội tụ xạ mặt trời Hiệu ứng nhà kính hiệu ứng sau: kính có đặc tính cho xạ MT có bước sóng nhỏ khoảng 0,7x 10-6m qua dễ dàng, lại ngăn không cho xạ MT có bước sóng lớn khoảng 0,7x 10-6m Bức xạ MT có bước sóng lớn khoảng 0,7x 10-6m xạ nhiệt nung nóng vật bị tia chiếu vào Lợi dụng đặc tính kính người ta tạo hộp thu NLMT hình để sản xuất nước nóng, sấy nông sản phẩm, sưởi ấm, Hình 2- Cấu tạo nguyên lý thu NLMT nhờ hiệu ứng nhà kính Tia mặt trời xuyên qua kính (1) tới hấp thụ (2) bị hấp thụ phần lớn NL Các tia nhiệt thứ cấp từ hấp thụ có bước sóng Λ > 0,7μm bị kính ngăng lại Như hộp thu cho ánh sáng MT vào mà không cho nên hấp thụ ngày nóng lên Nhiệt từ hấp thụ sử dụng để đun nước, sấy, sưởi ấm, Hiệu suất thu nhiệt thu đạt đến 50% Để sản xuất điện từ nhiệt NLMT người ta sử dụng hệ thống gương cầu hay gương parabol để hội tụ tia mặt trời vào điểm hay trục hội tụ Tại điểm hội tụ nhiệt độ lên đến hàng trăm hay chí đến hàng nghì độ Nếu cho chất lỏng nước, dầu, qua vùng hội tụ chất lỏng bị bay áp suất cao Cho qua tua bin phát điện Công nghệ gọi công nghệ nhiệt điện mặt trời Công nghệ hội tụ lượng mặt trời CSP (concentrated solar power) gọi Công nghệ nhiệt mặt trời STE (Solar thermal energy) Trong công nghệ sử dụng hệ thống nhiều ống kính, gương phản chiếu hệ thống theo dõi nhằm tập trung ánh sáng mặt trời khu vực rộng lớn vào diện tích nhỏ Trong diện tích này, nước chất lỏng đặc biệt khác chứa bể chứa hay ống dẫn làm nóng lên đến nhiệt độ từ vài chục độ hay vài trăm độ tùy theo mục đích sử dụng, sưởi ấm bể bơi, cung cấp nước ấm cho hộ gia đình, lưu trữ lượng phòng mặt trời chiếu sáng tạo thành dòng nước mạnh làm quay tuôc-bin để sản xuất điện nhà máy điện Các nhà máy điện thương mại sử dụng công nghệ CSP phát triển vào năm 1980 Đến có nhà máy lớn Solar Energy Generating Systems lớn giới, nằm sa mạc Mojave California, Hoa Kỳ, với công suất 354 MW Ước tính tổng công suất điện mặt trời với công nghệ CSP giới đạt đến công suất 2.227 Gigawatt (GW) Số nhà máy điện mặt trời dùng công nghệ CSP có công suất từ 100 MW trở lên đạt số 12 Trong đó, nhà máy có công suất lớn (354 MW) thuộc vùng Mojave Desert, California (Hoa Kỳ) Nhưng nước có nhà máy loại nhiều Tây Ban Nha với số 11 Công nghiệp pin mặt trời sở SILIC Công nghiệp pin mặt trời sở silic nghiên cứu sản xuất đầu tiên, pin mặt trời sở silic sản xuất nhiều quy mô công nghiệp nghiên cứu để giảm giá thành nâng cao hiệu suất chuyển đổi Các tế bào lượng mặt trời dạng màng mỏng, sản xuất từ cadmium, mỏng nhiều so với tế bào silicon có khả hấp thụ lượng mặt trời tốt Nhưng tại, khả biến lượng thu thập thành điện tế bào lượng mặt trời cadmium Tuy nhiên, nhà khoa học muốn nghiên cứu thêm loại tế bào lượng mặt trời chúng có mức giá rẻ kích thước thuận tiện Một phát kiến lớn khác đáng nhắc tới “silicon đen” Silicon đen silicon qua xử lý để có bề mặt màu đen màu đen hấp thụ ánh sáng tốt Silicon đen tạo tế bào lượng mặt trời có khả hấp thụ tốt hơn, đặc biệt khu vực thưa ánh sáng mặt trời thường tiếp xúc với ánh sáng mặt trời góc độ thấp Hạn chế lớn thời điểm trình tạo màu đen cho silicon làm tăng diện tích bề mặt nó, điều khiến gia tăng khả tái kết hợp electron Các electron tự tìm kiếm tái kết hợp với tế bào silicon không di chuyển nhằm tham gia với nguyên tử khác để tạo dòng điện Sản lượng điện pin mặt trời sản xuất toàn giới Công Nghệ SX Silic tinh thể CdTe Màng mỏng khác Tổng cộng 2008 2009 Sản Lượng (MW) Sản Lượng (MW) 7.039 515 7.707 1.180 2010 Sản Lượng (MW) 9.242 1.571 525 8.079 725 9.612 1.248 12.064 Ta nhận thấy rằng, sản lượng pin mặt trời sở silic đơn tinh thể đa tinh thể chiếm thị trường nhiều thị trường giảm sản lượng tăng.Trong pin mặt trời màng mỏng có sản lượng ngày nhiều chi phí sản xuất pin mặt trời màng mỏng rẻ so với pin mặt trời silic tinh thể.Sử dụng công nghệ in lưới để tạo điện cực tiếp xúc trước sau thay công nghệ tạo điện cực đắt tiền bốc bay kim loại để tạo tiếp xúc Thiết bị công nghệ để in lưới sử dụng cho sản phẩm pin mặt trời thương mại Chúng xin giới thiệu qui trình công nghệ sản xuất pin mặt trời sở silic tinh thể điện cực in lưới công nghiệp Bước 1: Loại bỏ khuyết tật cưa cắt phiến silic, làm bề mặt ghồ ghề, rửa phiến Người ta dùng cưa dây để cắt thỏi silic thành cách phiến mỏng, trình cắt làm cho bề mặt bị khuyết tật, nứt sâu đến 10 μm bề mặt phiến Các khuyết tật phải loại bỏ chúng làm giảm cường độ học phiến tăng tỷ lệ tái hợp điện tử lỗ trống bề mặt phiến Dung dịch NaOH KOH thường sử dụng để loại bỏ khuyết tật Công đoạn làm ghồ ghề bề mặt phiến để tạo bề mặt có độ phản xạ ánh sáng mặt trời thấp, lượng ánh sáng bị hấp thụ tăng làm tăng hiệu suất chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện Đối với phiến silic đơn tinh thể ăn mòn dị hướng dung dịch NaOH, phiến silic đa tinh thể ăn mòn đẳng hướng hỗn hợp axit HF:HNO3:CH3COOH Làm bề mặt phiến cách nhúng vào nước khử ion, rửa axit HCl, nhúng vào nước khử ion, rửa dung dịch HF, nhúng vào nước khử ion Axit HCl loại bỏ kim loại bề mặt phiến, HF ăn mòn SiO2và loại bỏ kim loại bề mặt phiến, tạo bề mặt kị nước Bước 2: Khuếch tán nhiệt Hầu hết công nghiệp pin mặt trời dùng lò ống để thực trình khuếch tán tạo chuyển tiếp p-n Các phiến silic đặt thẳng đứng thuyền quartz Thuyền di chuyển vào ống quartz gia nhiệt đến khoảng 800-9000C Khi Nitơ khí mang thổi qua máy sục khí có chứa dung dịch POCl3 (phosphorus oxychloride), tạo khí POCl3 hòa trộn với O2 dẫn trực tiếp vào lò ống Oxit phospho lắng đọng bề mặt phiến, giải phóng Cl2 loại bỏ kim loại tạp chất Dưới tác dụng nhiệt độ cao phospho khuếch tán vào silic tạo chuyển tiếp p-n đế silic loại p Bước 3: Loại bỏ lớp thủy tinh phospho cạnh cách điện Thủy tinh phospho tạo thành trình khuếch tán nhiệt phiến silic ăn mòn axit HF, sau nhúng nước khử ion làm khô không khí nóng Bước 4: Lắng đọng lớp Silicon nitride SiNx:H Lớp silicon nitride SiNx:H lên tới 40% hydro lắng đọng lên mặt trước pin mặt trời để làm lớp chống phản xạ ánh sáng mặt trời Để giảm tối thiểu tổn thất quang học, màng SiNx:H có độ dày khoảng 75 nm số khúc xạ khoảng 2,05 Thêm vào SiNx:H thụ động hóa bề mặt tốt, làm giảm tái hợp bề mặt cực emitter, hydro giải phóng từ màng SiNx:H giàu hydro lắng đọng sau ủ làm giảm tái hợp phiến silic đa tinh thể Bước 5: In lưới tạo điện cực bạc mặt Ngày có nhiều hãng sản xuất thiết bị, lưới in, mực in Thiết bị in lưới hoạt động tin cậy, đơn giản dễ tự động hóa Hầu hết dây chuyền in lưới có công suất khoảng 1000 2000 phiến/giờ tương ứng cho dây chuyền Các dây chuyền in cell có kích thước lên tới 210 x 210 mm2 Phiến silic vận chuyển băng chuyền đến bàn in Lưới căng khung nhôm, lưới in đặt lên mặt phiến với khoảng cách định trước Bước tiếp theo, chổi quét cao su di chuyển mà không tạo lực ép lên lưới quét hồ bạc lên lỗ lưới Sau dao quét cao su chuyển động tạo lực ép định bề mặt lưới áp vào bề mặt phiến silic đẩy hồ bạc qua lưới xuống bề mặt phiến silic Sau in, phiến silic vận chuyển lên băng chuyền đến lò sấy trước đặt lên bàn in để in điện cực mặt sau In lưới tạo điện cực mặt trước cho pin mặt trời phải đạt đặc điểm sau: điện trở tiếp xúc thấp, mối nối chuyển hướng, điện trở riêng thấp, kết dính tốt với silic, nung thấm qua lớp SiN Hồ bạc để tạo điện cực mặt trước bao gồm bột bạc (70-80 % khối lượng),thủy tinh chì borosilicat PbO-B2O3-SiO2 (1-10 % khối lượng) thành phần hữu (15-30 % khối lượng) Bột bạc nung chảy trình nung dẫn điện tốt cho điện cực Thủy tinh chì borosilicat PbO-B2O3-SiO2 cần thiết cho tạo tiếp xúc trình nung, PbO-B2O3-SiO2 ăn mòn lớp SiN lớp phủ chống phản xạ, thúc đẩy kết dính bạc tiếp xúc với silic, giảm nhiệt độ nóng chảy bạc ngăn chặn bạc khuếch tán vào chuyển tiếp p-n nguyên nhân tạo thành mạch shunt tạo nên vùng tái hợp điện tử lỗ trống Bước 6: In lưới tạo điện cực nhôm mặt sau Thiết bị in lưới giống in lưới tạo điện cực mặt trước, nhiên hồ nhôm sử dụng để tạo tiếp xúc ohmic tốt với phiến silic loại p Hồ nhôm bao gồm bột nhôm, thủy tinh frit, chất kết dính hữu dung môi Sau in, phiến silic vận chuyển lên băng chuyền đến lò sấy Bước 7: Nung điện cực mặt trước sau Sau in lưới, mặt trước mặt sau tương ứng Ag Al nung đồng thời lò nung Quá trình nung bước dây chuyền sản xuất, cell pin mặt trời đặt nằm ngang băng chuyền kim loại Lò nung có số zôn nâng nhiệt độ lên tới 10000C Bước 8: Đo đặc trưng I-V phân loại Công đoạn cuối trình sản xuất pin mặt trời, cell pin mặt trời đo đặc trưng I-V thông số quang học Các cells xác định chất lượng quang học, xác định dòng điện điểm công suất cực đại, phân loại cell theo loại dòng điện cell để giảm tối thiểu tổn thất không cân cell modun bao gồm nhiều cell ghép nối tiếp với nhau, xác định điện áp đảo chiều để tránh điểm nóng nhiệt modun, xác định thông số pin mặt trời hiệu suất chuyển đổi, điện áp mở mạch, dòng điện ngắn mạch hệ số FF bước kiểm soát cuối Thực tiễn áp dụng vào việt nam Việt nam xem quốc gia có tiềm lớn lượng mặt trời, đặc biệt vùng miền trung miền nam đất nước, với cường độ xạ mặt trời trung bình khoảng kWh/m2 Trong cường độ xạ mặt trời lại thấp vùng phía Bắc, ước tính khoảng kWh/m2do điều kiện thời tiết với trời nhiều mây mưa phùn vào mùa đông mùa xuân Ở Việt nam, xạ mặt trời trung bình 150 kcal/m2 chiếm khoảng 2.000 – 5.000 năm, với ước tính tiềm lý thuyết khoảng 43,9 tỷ TOE Năng lượng mặt trời Việt nam có sẵn quanh năm, ổn định phân bố rộng rãi vùng miền khác đất nước Đặc biệt, số ngày nắng trung bình tỉnh miền trung miền nam khoảng 300 ngày/năm Năng lượng mặt trời khai thác cho hai nhu cầu sử dụng: sản xuất điện cung cấp nhiệt Có bốn dạng công nghệ lượng mặt trời có mặt thị trường Việt nam Đó công nghệ lượng mặt trời quy mô hộ gia đình, quy mô thương mại sử dụng cho khách sạn, nhà hàng, bệnh viện, quân đội trung tâm dịch vụ, cho làng mạc đèn công cộng, âm thanh, tivi trạm cho sạc pin Tại Việt Nam, pin quang điện (Photo-voltaic: PV) nhập thành phần khác hệ thống sản xuất nước Tập đoàn Bưu viễn thông Việt Nam (VNPT) Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) sở hữu công ty thành viên có chức thiết kế lắp đặt hệ thống điện mặt trời cho nhu cầu sử dụng nội Ở Việt nam, ứng dụng lượng mặt trời phát triển nhanh chóng kể từ năm 90 Sự phát triển điện mặt trời Việt nam 10 năm gần từ năm 1998 đến năm 2008 thể Các ứng dụng bao gồm điện mặt trời cho hộ gia đình trung tâm dịch vụ, hệ thống đun nước mặt trời, điện mặt trời PV, hệ thống đèn điện sấy Công nghệ lai ghép (Hybrid technology) nguồn lượng tái tạo, đặt tên Manicub, ứng dụng tàu thuỷ, xe cứu thương hay khu biệt thự sử dụng lượng mặt Trong số ứng dụng, công nghệ đun nước mặt trời xem có giá trị kinh tế, hiệu phổ biến Có nhiều dự án điện mặt trời phát triển Việt nam từ năm 1990 đến 2008 bao gồm - Dự án điện khí hoá nông thôn Fondem France-Solarlab Vietnam, 1990- 2000 - Chương trình RET Châu Á 1997-2005, tài trợ Tổ chức Sida (Thuỵ Điển), 1997-2005 - Dự án nối lưới điện khí hoá nông thôn thực SolarLab với công tác Bộ Khoa học Công nghệ Việt nam (MOST) Atersa Tây Ban Nha, 2006-2009 - Dự án điện mặt trời với công suất 100 kWp (tài trợ Nedo – Japan) Gia Lai - Dự án điện mặt trời với công suất 154 kWp khuôn viên Trung tâm Hội nghị Quốc gia, Hà Nội Kết luận Nhìn mặt hạn chế, Các công nghệ biến ánh sáng mặt trời thành điện hiệu Các pin mặt trời chưa thể hấp thụ toàn lượng ánh sáng mặt trời Nói chung, tế bào lượng mặt trời tốt chuyển 25% lượng mà nhận thành điện Vì thực tế ánh sáng mặt trời, tất loại ánh sáng khác, bao gồm quang phổ với bước sóng khác nhau, bước sóng có cường độ khác Có bước sóng yếu giải phóng electron số bước sóng lại mạnh với silicon Tuy nhiên, Năng lượng mặt trời loại lượng xanh hứa hẹn áp dụng rộng rãi sống người tương lai Đây nguồn lượng dường vô tận, dễ dàng khai thác sử dụng giúp bảo vệ môi trường sống người Và dĩ nhiên, pin lượng mặt trời phận quan trọng việc sử dụng nguồn lượng tương lai Những trình bày chứng minh đề tài nghiên cứu thu hút quan tâm nhà khoa học quốc gia toàn giới, tiềm phát triển vô lớn tiếp tục đến tương lai Trích dẫn thông tin Tài liệu tham khảo hình ảnh website: solarpower.vn Tài liệu tham khảo hình ảnh website: http://hoahocngaynay.com/ Tài liệu tham khảo hình ảnh : genk.vn Trích dẫn hình ảnh từ website : google.com Tài liệu tham khảo website: khoahoc.tv Dưới tác dụng tia tử ngoại, điện tử di chuyển từ vùng hóa trị lên vùng dẫn tạo cặp điện tử lỗ trống, cặp điện tử-lỗ trống tương tác với phần tử hấp phụ bề mặt chất bán dẫn (thường chất hữu dễ bay độc hại vi khuẩn) phân hủy chúng phản ứng ôxy hóa khử Các chất độc hại vi khuẩn bị phân hủy tạo thành nước CO2 Như việc xử lý không khí trở nên triệt để nguy gây tác dụng phụ thứ cấp