nguồn năng lượng hóa thạch ngày dần cạn kiệt .chính vì thế việc nghiên cứu và sản xuất nguồn năng lượng thay thế nhu năng lượng gió, năng lượng điện mặt trời ngày càng được nghiên cứu . trong đó pin năng lượng mặt trời có ứng, dễ sản xuất....
L I NÓI U Nh ã bi t m c l ch s r t quan tr ng l ch s phát tri n c a loài ng i vi c phát minh l a dùng lo i nhiên li u t nhiên nh c i r ng trì ng n l a, nh ó ã phát tri n thành m t n n v n minh c a nhân lo i thoát kh i cu c s ng c a ng v t Sau nhi u nghìn n m m i n th k th nh t tr c công nguyên ng i m i bi t dùng s c n c làm quay gu ng n c, n u th k th XII m i bi t s d ng s c gió làm quay c i xay gió Kho ng n a cu i th k th XVIII ng i m i phát hi n c ngu n nhiên li u hóa th ch nh : than á, d u khí t t nhiên n gi a th k XX nhà máy i n nguyên t u tiên c a th gi i i, nh ó ã th a mãn c nhu c u n ng l ng c a ng i a n n v n minh c a nhân lo i ti n m t b c dài nh ngày Tuy nhiên, ngu n n ng l ng hóa th ch có h n, ng i khai thác n m t lúc ó s h t, n a khai thác s d ng ngu n nhiên li u hóa th ch, th y i n i n nguyên t … ã l i cho loài ng i nh ng h u qu v tác ng môi tr ng vô l n lao M t nh ng h u qu ó s d ng ngu n nhiên li u ã th i mơi tr ng lo i khí c làm nhi m b u khí quy n bao quanh Trái t, mà h u qu tai h i c a hi n t ng ã làm thay "i khí h u, tác ng x u i v i cu c s ng hi n t ơng lai c a loài ng i Ngày nay, mà ti m n ng th y i n ã c ng i khai thác g n h t, ngu n nhiên li u nh : than, d u khí khơng có kh n ng tái t o t ơng lai không xa s c n ki t, mà n ng l ng nguyên t #t nhi u tranh cãi b$i s c h i c a vi c nghiên c u tìm ngu n n ng l ng m i s ch ã tr$ thành nghiên c u m%i nh n c a nhi u qu c gia, #t bi t n c phát tri n Trong cơng cu c i tìm ngu n n ng l ng m i này, ng i ã t c nh ng thành công nh t nh: ó s i c a trung tâm phát i n dùng n ng l ng gió, n ng l ng m#t tr i v i công su t lên t i hàng ngàn mega oát Tuy nhiên nh ng ngu n n ng l ng t ơng i ph thu c vào t nhiên Hòa xu h ng phát tri n v khoa h c k thu t th gi i, nh ng n m g n ây ho t ng nghiên c u tái t o nói chung n ng l ng m#t tr i nói riêng $ n c ta ã c tri n khai m nh m& r ng kh'p Vì v y, c n ph i nghiên c u ng d ng ngu n n ng l ng vô t n m t cách t t nh t có hi u qu nh t M t nh ng tài ng d ng thành công nh t c a ngu n n ng l ng s ch vô t n có th nói tài “ Pin n ng l ng m#t tr i” C%ng v y mà tài “ Pin n ng l ng m#t tr i” s c nghiên c u tìm hi u sâu ti u lu n PH N I N I DUNG CHÍNH I GI I THI U T NG QUÁT V PIN Khái ni n Pin nh ngh(a m t cách ơn gi n Pin m t thi t b l u tr n ng l ng d i d ng hoá h c Pin ngu n cung c p n ng l ng ho t ng cho h u nh t t c thi t b c m tay hi n Và m t s d ng c th ng dùng gia ình nh : Radio, i u n t xa, ng h treo t ng,… i n áp c a Pin c o b)ng Vôn (V) V i lo i Pin nickel, metal hydrid i n áp c a Pin (Ni-MH) Ni-Cd, i n áp kho ng 1.2V m*i viên V i Alkaline lo i Pin không s c c i n áp cao hơn, th ng 1.5V m*i viên i n áp c a Pin ph i phù h p v i ch+ nh c a thi t b Dùng Pin không úng i n áp có th làm h ng thi t b c a ta Dung L ng C a Pin Dung l ng c a Pin (hay ta th ng g i dòng c a Pin) c o b)ng ơn v : Miliampe gi (mAh) Thí d : Pin có dung l ng 1000 mAh t c có th cung c p m t dòng i n 1000mA t c 1Ampe (1A) cho thi t b s d ng gi Ch+ s giúp ta so sánh m nh c a lo i Pin Pin có mAh l n Pin m nh Kh N ng Ch u T i Kh n ng ch u t i c a Pin ph thu c nhi u vào n i tr$ c a Pin Pin có n i tr$ nh kh n ng ch u t i cao (cung c p m t dòng i n l n) i u s r t có ích thi t b c a ta có t i n#ng (thí d máy nh có nhi u motor èn flash) B o Qu n Pin Khơng có lo i Pin gi c nguyên v,n n ng l ng c a trình b o qu n Nguyên nhân ph n ng i n hoá Pin gây suy hao không tránh c S t x gi i h n th i gian b o qu n c a Pin V i lo i Pin s c, m c t x cao lo i không s c c, th ng 15-25% m*i tháng b o qu n $ nhi t phòng (kho ng 250C) so v i m c 1.5% m*i n m c a Pin không s c Ta không nên b o qu n Pin t l nh s ng ng t n c s làm t ng n i tr$ làm gi m kh n ng ch u t i c a Pin 6.1 Các Lo i Pin S c Và Pin Th Pin th ng ng * Pin Alkaline Pin Alkaline có th mua c d- dàng N u ta dùng v i máy nh s th i gian s d ng s r t ng'n Tuy v y v i giá r& Pin Alkaline v.n l a ch n c a nhi u ng i Pin Alkaline có ch t l ng t t th tr ng hãng danh ti ng nh Fuji hay Duracell s n xu t Khi s d ng i n áp kh n ng ch u t i c a Pin Alkaline gi m d n d n Nh v y, ng i dùng có th nh n bi t c th i i m h t Pin Pin Alkaline có n i tr$ nh , kh n ng ch u t i cao, có th b o qu n nhi u n m, suy y u trung bình 2%/n m * Pin Silver oxide (oxit b c) Ho t ng c môi tr ng nhi t th p, n i tr$ nh có kh n ng ch u t i l n Pin Silver có c tính cao khơng thơng d ng giá r t 't Ta có th th y lo i Pin m t s lo i ng h , máy tr thính, ….và máy nh tiêu th i n n ng * Pin Zinc cloride Zinc carbon Pin carbon k m có giá r t r& ây l a ch n t t cho thi t b tiêu th i n n ng ( èn Pin chơi) Các lo i Pin n c s n xu t nh (Pin Con Ó ) th ng thu c lo i Do có n i tr$ cao, ta khơng s d ng lo i Pin cho thi t b nh máy nh, radio, ng h treo t ng t t nh t M c t x c a Pin tròn Zinc carbon k m t i a 4%/n m * Pin Lithium (Li/MnO2) Pin Lithium l a ch n t t nh t cho ta s d ng dịng Pin khơng s c c n tin c y cao, m c x "n nh Lo i Pin có m t n ng l ng cao, tr ng l ng nh,, ho t ng t t d i nhi t r ng (t 40 - 60 C), có kh n ng b o qu n t t (gi m 2% n ng l ng/n m) Khi s d ng Pin ta không nên dùng l.n v i lo i Pin khác có #c tính x r t khác v i lo i Pin khác.M#t khác, i n th cao (1.5V/viên), Pin s tr$ thành ngu n n p i n cho Pin l i có i n th th p 6.2 Pin s c * Ni-Cd (hay NiCad) Pin Ni-Cd có n i tr$ nh b)ng ½ so v i Pin Ni-MH, ó r t phù h p dùng v i èn flash (chu k/ n p nhanh hơn) nhiên ta ph i c0n th n s d ng Pin Ni-Cd r t c M t s y u i m c a Pin Ni-Cd i n th gi m t ng t $ cu i chu k/ x S gi m t ng t không nhanh b)ng Pin Ni-MH nh ng th y rõ so v i Pin Alkaline Vì v y, tránh “s m t i n n ng t ng t này” ta nên có Pin d phịng i xa hay làm nh ng vi c quan tr ng M t #c i m Ni-Cd hi u ng nh (memory efface) ây hi n t ng suy gi m tu"i th nhanh chóng n u không s d ng Pin úng cách Hi n t ng c gi i thích nh sau: Khi ta s c Pin Ni-cd v i dòng s c nh hay tr c dùng ki t m t s h p ch t hố h c s tích t $ c c âm c a Pin N u ta ti p t c s c ki u này, h p ch t tích t ngày nhi u thêm làm gi m kh n ng tích l%y n ng l ng Cách t t nh t tránh hi n t ng dùng Pin cho n h t hay x tr c s c Các b s c Pin Ni-Cd t t nh t th m c th p nh t ng có nút b m x Pin r i t ng s c i n áp th t n * Pin Ni-MH (Nickel Metal Hudride) Pin Ni-MH d ng “AA” có th dùng vơi h u nh t t c thi t b ang dùng Pin Alkaline Ni-Cd Pin Ni-MH có kh n ng l u tr n ng l ng t t n i tr$ nh ây l a ch n ph" bi n Pin Ni-MH khơng có hi u ng nh dung l ng Pin cao hai l n Pin Ni-Cd V i Pin ta có th s c b t c lúc mà không c n ph i x Pin Tuy nhiên có th b h ng nhi t n u s c lâu Ta nên s s ng b s c pin ch t l ng cao Có i u n t ng tránh i u Khi mua Pin Ni-MH, ta s d ng nên s d ng lo i có dung l ng cao (c1 1800mA/h tr$ lên) Trên th tr ng ta có th ch n Pin Ni-MH c a hãng nh : Sanyo, Panasonic, Sony có dung l ng 2000-2200mAh M t l u ý n a không nên dùng s c c a Pin Ni-Cd cho Pin Ni-MH tránh cháy, n" Pin nh t dùng b s c nhanh Sau s c b Pin kh i b s c tránh “rò” Pin * Pin Lithium-lon (Li-lon) Pin Li-lon hi n c s d ng nhi u thi t b cao c p nh i n tho i di ng, PDA, máy nh 't ti n máy tính xách tay có th l u tr nhi u n ng l ng Pin Ni-Cd Ni-MH nh ng c%ng 't nhi u công ngh ch t o ch t li u c s d ng Trong m*i viên Pin Li-lon th ng có m ch i u n trình s c b o v Pin Pin Li-lon suy gi m ch t l ng theo th i gian b t k ta dùng hay khơng dùng Vì v y s d ng Pin, ta c n c m b o r)ng Pin m i c s n xu t Ta có th s c Pin b t c lúc nào, y hay h t u không quan tr ng nh ng s giãm ch t l ng sau m*i l n s c ó lý t i ch ơng trình ki m tra Pin (battery monitoring) máy tính xách tay m c s l n s c Pin * Pin Lithium-Polymer (Li-Po) Là th h Pin m i c%ng 't ti n nh t nên ch+ xu t hi n thi t b PDA i n tho i di ng cao c p Pin Li-Po có ch t i n phân d ng r'n khác v i i n phân l ng nh h u h t lo i Pin khác i u ó có ngh(a có tr ng l ng nh, nhi u so v i lo i Pin khác nhà s n xu t có th ch t o Pin Li-Po v i b t k/ hình d ng Pin Li-Po nh, có kh n ng l u tr i n n ng nhi u b t k/ lo i Pin k v y c gi i mơ hình (RC) r t a chu ng s d ng ph" bi n môn mô hình hi n II TÌM HI U KHÁI QT V PIN NHIÊN LI U Khái ni n chung v Pin nhiên li u - Pin nhiên li u c ký hi u: (PAC: Piles as Combustible) - Khái ni m v pin nhiên li u th c ã có t lâu, m t thi t b i n hố mà ó bi n "i hoá n ng thành i n n ng nh trình oxy hố nhiên li u, mà nhiên li u th ng dùng $ ây khí H2 khí O2 ho#c khơng khí Q trình bi n "i n ng l ng pin nhiên li u $ ây tr c ti p t hoá n ng sang i n n ng theo ph n ng: H2 + O2 = H2O + Dịng i n, nh có tác d ng c a ch t xúc tác, th ng màng platin nguyên ch t ho#c h*n h p platin, ho#c ch t i n phân nh ki m, mu i Cacbonat, Oxit r'n th c ch t m t lo i pin i n hoá Ng i ta phân lo i pin nhiên li u theo ch t i n phân, i n c c ch t xúc tác pin nh ng ngu n nguyên li u v.n ch+ H2 O2 (khơng khí) Tr c ây ng i ta dùng khí H2 bi n "i thành nhi t n ng d i d ng t cháy, sau ó t nhi t n ng s bi n "i thành n ng qua tua-bin khí tua-bin ó d.n ng máy phát i n bi n "i thành dòng i n, v i bi n "i gián ti p nh v y hi u su t c a trình s th p T ó ta d- dàng so sánh q trình bi n "i tr c ti p pin nhiên li u có hi u su t r t cao Hình Pin nhiên li u Phân vi n V t lý t i TP.HCM ch t o Sơ l c v s hình thành phát tri n c a PAC - Nguyên lý ho t ng c a pin nhiên li u (PAC) ã c tìm t n m 1802 nh ng t i n m 1839 m i có c b c ti n quan tr ng: ó s ho t ng l n u tiên c a m t pin nhiên li u v i i n c c b)ng platin dung d ch i n phân axít sunfuric n n m 1855, có nhi u nghiên c u h ng vào vi c ch t o, thi t k PAC c%ng t c m t s k t qu : than c dùng làm nhiên li u Tuy nhiên, nh ng k t qu t c khiêm t n Và tài d ng nh b quên lãng Ng i ta ph i i cho t i có s tham gia c a ng i M công cu c chinh ph c v% tr (kho ng nh ng n m 1960) m i c ý l i Song song v i nh ng nghiên c u lo i công ngh m i nh)m ng d ng vào l(nh v c giao thông Th nh ng nh ng v n v công ngh , giá thành ã n cho PAC không th phát tri n c nh tranh n"i v i k nguyên th ng tr c a d u l a - Tuy nhiên vòng vài tr c n m tr$ l i ây, nh ng d án quan tr ng nh t cho hình thành s phát tri n ngu n n ng l ng t ơng lai pin nhiên li u c s d ng làm ngu n i n thi t b không gian n)m d án Gemini, Apollo Tàu thoi c a NASA Và b't u t nh ng n m 80, c s d ng nhà máy i n có cơng su t t (20 kW n 50 kW) t ó cho n nay, ã có r t nhi u nhà máy i n s d ng n ng l ng $ n c phát tri n nh M , Canada, Nh t B n m t s n c Châu Âu v i công su t hàng tr m MW tu"i th hàng ch c nghìn gi làm vi c Ngoài m t nh ng s thu hút nh t c a m t lo i pin nhiên li u có tên "pin nhiên li u d ng màng trao "i proton" [màng proton ion exchange membrane, ó m t l p màng m ng ch+ cho phép proton (h t nhân c a phân t H2) di chuy n qua Thông th ng l p màng bao g m v t li u có tính phân c c m nh (electrolyte) c gia c b)ng l p màng polime xen k Nh v y v m#t nguyên lý ho t ng, có khác v i màng th0m th u ng c (reverse osmosis)] ã c phát tri n công nghi p ô tô v n t i, ngu n nguyên li u xe hơi, ang c phát tri n công ty ô tô hàng u th gi i nh General Motor, Ford (M ), Daimler Benz ( c), Renaul (Pháp), Toyota, Nissan, Honda (Nh t b n), Hyundai (Hàn Qu c) ti m n ng c a ngành cơng nghi p ph c v i s ng r t to l n - Pin nhiên li u s có th n'm gi vai trò ch o vi-n c nh ngu n n ng l ng c a th gi i t ơng lai Nh ng #c i m u vi t c a nh hi u su t cao, "n nh l n, phát x th p, không gây n, không gây ô nhi-m môi tr ng , s b't bu c pin nhiên li u s d ng nhà máy i n t ơng lai Có th nói Hydro s tr$ thành ngu n n ng l ng c a th k XXI, mà nh nghiên c u ch+ r)ng, pin nhiên li u có m t u th khơng th nghi ng t t c thi t b bi n "i n ng l ng khác Sơ l c v nguyên lý ho t ng c a PAC * Nguyên lý ho t ng : Nguyên lý ho t ng b n c a PAC r t ơn gi n, ó q trình ng c l i c a s thu phân c a n c Pin nhiên li u t" h p oxi hidro t o thành n c, cung c p i n, nhi t mà không th i ch t gây nhi-m Q trình có th bi u di-n b)ng ph ơng trình hố h c nh sau : 2H2 + O2 2H2O M t i n c c oxi (O2), m t i n c c hydro (H2), hi u i n th t o th c t t 0,7V m*i c#p i n c c Do ó c n #t nhi u ph n t nh v y n i ti p t c m t i n áp mong mu n Pin nhiên li u ho t ng d a ph n ng c a oxi hydro ho t ng c ngồi ph n hoá h c, m t máy phát i n lo i c n có ph n khác: u vào, u ra, ph n ph , h th ng i u n * u vào: S n xu t hydro: Có th c i u ch t lo i hydro cacbon (CxHy), s n ph0m ph c a cơng nghi p hố d u l a, ho#c i u ch hydro t n c (H2O) D tr nhiên li u (hydro): Có th dùng hydro l ng ($ -252 C) áp su t 100bar ho#c hy rua kim lo i (r t n#ng 't), ho#c ng nonatomic (là nh ng ng dùng v t li u phi h t nhân) Ch t cháy: Dùng oxi khơng khí $ i u ki n bình th ng Tuy nhiên m t s tr ng h p t ng hi u su t, ng i ta ph i nén khí Hơn n a, khơng khí th ng khơng s ch ó c%ng c n l c tr c dùng * u ra: B ph n th i khí: th i khí trơ bám $ a-not làm gi m q trình ph n ng, khí bão hồ s thành n c bám vào ca-tot T n nhi t: Các ph n ng pin có phát nhi t, c n ph i t n nhi t mb o nhi t c a pin Ta có th t n d ng nhi t làm nhi u vi c khác L ng nhi t t n c%ng g n t ơng ơng v i i n n ng thu c i n n ng: i n phát hai c c c a pin ph i m b o c i n áp m t chi u t i thi u làm vi c c a pin i m làm vi c ( i n áp ra) s cc nh nh b bi n "i i n N u mu n có i n xoay chi u c n thêm vào m t b bi n "i n a (t chi u thành xoay chi u) * Các h th ng ph khác: kh$i ng PAC c n dùng n h th ng pin i n hố Nó dùng nâng nhi t c a pin n ng 1ng c n thi t, m b o ho t ng c a b ph n cùa pin lúc kh$i ng, ng th i c%ng m b o an toàn cho pin tr ng h p s c * Kh i i u n: Nó g m t t c b o, ng h … cho phép bi t tr ng thái v n hành c a h th ng, tình tr ng, thơng s c a t t c ph n t …Nó c l p trình xác cho q trình kh$i ng, , d ng ch làm vi c xác l p i u n t i u s làm vi c c a h th ng Hình Ho t ng c a pin nhiên li u Hình Sơ tam giác n ng l M ts u nh ng c a Hydro nh n ng l ng m#t tr i c i m c a Pin nhiên li u 3u i m - Hi u su t cao: N u ch+ s n xu t i n t 40% (b)ng nhi t i n), n u c m nhi t i n có th t t i 90% - Hi u su t thay "i theo cơng su t phát - Cơng su t c a PAC có th t vài kW t i hàng MW mà không làm thay "i hi u su t - Ít gây n (ngo i tr máy nén khí bơm) - Ít ph i b o qu n giá thành b o d 1ng r& - G n nh không gây ô nhi-m mơi tr ng: khơng cháy, khơng th i khí c SOx, cịn COx th p l n NOx th p 50 l n so v i máy phát nhi t i n 4.2 Nh c i m c n kh'c ph c tin c y c a h th ng: c n d ng t(nh (phát i n lên l i i n) t c 40 nghìn gi v n hành v i ng - Giá thành s n xu t gi m: ph i t c1 5000 kW công su t #t Riêng v i ơtơ ch+ s c n gi m 10 l n (t c m t pin 500 kW) - Gi m l ng platin c n dùng * Hơn th n a ph i m b o "n nh c ngu n nhiên li u hoà c vào l i i n PAC Methanol - PAC Methanol t o i n m t trình ph n ng hóa h c có ki n sốt Nhiên li u m t dung d ch c a ch t methanol ph n ng n c phân t c a m t ch t xúc tác metallic c b" sung vào nhiên li u ch t methanol s c phân hóa M t màng nh y s cho phép nh ng ch t ph th i di chuy n qua nh ng v.n gi l i ch t methanol cô #c, dùng cho vi c ph n ng - Ch t methanol #c t t Trong công ngh hi n t i m t t+ l cô #c cao, m t ph n methanol v.n th m qua màng nh y, ó màng h n ch kh n ng phát i n Nh ng lo i pin nhiên li u dùng cho máy tính mini tr c ây ho t ng v i t+ l cô #c methanol th p th dung tích c a pin c%ng ph i l n m i có th cung c p c l ng nhiên li u thích h p t o i n cho ho t ng c a máy tính - V t li u m i c a PAC Methanol cho phép ch t methanol c l u m t dung d ch có t+ l 30% mà khơng b rị th m Vì th nhà ch t o PAC Methanol có th kh5ng nh v i 300ml dung d ch v.n có th t o i n cho m t máy Notebook ho t ng vòng – 10 gi Hình Sơ III N NG L c u t o ho t ng c a Pin nhiên li u c n Methanol NG M T TR I M t tr i c u t o c a m t tr i Hình C u t o b c a m t tr i M#t tr i m t kh i khí hình c u có ng kính 1,390.106 km (l n 110 ng kính trái t), cách xa trái t 150.106 km (b)ng m t ơn v thiên v n AU ánh sáng m#t tr i c n kho ng phút v t qua kho ng cách n trái t) Kh i l ng m#t tr i kho ng Mo= 2.1030 kg Nhi t To c a trung tâm m#t tr i thay "i 6 kho ng t 10.10 K n 20.10 K, trung bình kho ng 15600000 K nhi t nh v y v t ch t không th gi c c u trúc tr n t thông th ng g m nguyên t phân t Nó tr$ thành plasma ó h t nhân c a nguyên t chuy n ng tách bi t v i electron Khi h t nhân t có va tr m v i s xu t hi n nh ng v n" nhi t h ch Khi quan sát tính ch t c a v t ch t ngu i b m#t nhìn th y c c a m#t tr i, nhà khoa h c ã k t lu n r)ng có ph n ng nhi t h ch x y $ lòng m#t tr i V c u trúc, m#t tr i có th chia làm vùng, t t c h p thành m t kh i c u khí kh"ng l Vùng gi a g i h t nhân hay “ l i” có nh ng chuy n ng i l u, nơi x y nh ng ph n ng nhi t h t nhân t o nên ngu n n ng l ng m#t tr i, vùng có bán c tính t 14 n 20 kính kho ng 175000km, kh i l ng riêng 160kg/dm3, nhi t tri u , áp su t vào kho ng hàng tr m t at Vùng k ti p vùng trung gian g i vùng “ i ng c” qua ó n ng l ng truy n t ngoài, v t ch t $ vùng g m có: s't (Fe), Canxi (Ca), Natri (Na), Stronti (Sr), Crom (Cr), Niken (Ni), Cacbon (C), Silic (Si), khí nh Hydro (H2), Heli (He)…, chi u dày vùng kho ng 400000km Ti p theo vùng “ i l u” dày 125000km vùng “quang c u” có nhi t kho ng 6000K, dày 1000km $ vùng g m b t khí sơi s c, có ch" t o 10 Sơ l c v công ngh ch& t o pin m t Tr i Si Hi n nay, kho ng 90% pin m#t Tr i c s n xu t ng d ng pin m#t Tr i t v t li u silicon (Si) d i d ng ơn tinh th , ho#c a tinh th ho#c vơ nh hình nh ng ch y u d ng tinh th Vì v y d i ây ta ch+ nghiên c u công ngh ch t o pin m#t Tr i tin th Si Q trình cơng ngh bao g m công o n nh sau: - Sơ l c cát th ch anh có silicon có s ch k thu t ( s ch luy n kim) - Làm s ch ti p có silicon có s ch bán d.n - Pha t p có Si-n Si-p t o ti p xúc pn - T o ti p xúc i n, i n c c, l p ch ng ph n x - T o module, ki m tra, phân lo i * D i ây mô t sơ l c v cơng o n nói trên: Sơ l c cát th ch anh có silicon có s ch k thu t Cát dùng làm v t li u ban u ch t o Si ph i cát giàu th ch anh SiO2 (hàm l ng SiO2 vào kho ng 90% ho#c cao hơn) Trong lò h quang nhi t cao, SiO2 c cho ph n ng v i cacbon (C) cho silicon (Si) có s ch k thu t theo ph n ng: SiO2 + 2C → Si + 2CO Làm s ch ti p có silicon có s ch bán d0n Có ba cơng ngh làm s ch Si n s ch bán d.n: + Quá trình silan; + Quá trình silicon fluorid; + Quá trình trichlorsolan; * S n ph0m thu c c a công ngh v t li u a tinh th g m h t ơn tinh th Si nh T o ơn tinh th Si Có th t o ơn tinh th Si d i d ng (th i), d ng t m ho#c d ng b ng Các công ngh ch t o ơn tinh th c dùng ph" bi n công ngh Czochralski, công ngh vùng n"i công ngh trao "i nhi t C't th i Si ơn tinh th thành phi n Si u tiên ta ph i c't g t th i Si có hình d ng tr ng u, th ng có ng kính D = 7,5 ÷ 10 cm Sau ó dùng c a diamond, c a dây ho#c tia laser c't th i thành phi n hình %a trịn có chi u dày c1 0,3 ÷ 0,5 mm sau ó mài nh:n làm s ch b m#t phi n b)ng ph ơng pháp n mịn hóa h c kh khuy t t t b m#t trình c a c't gây Do công ngh ch t o nói cịn r t nhi u nh c i m nh : hao tinh th , nhi u cơng o n,…Vì v y ta nên s d ng công ngh sau t c hi u qu cao hơn: K thu t “kéo” t m ơn tinh th b)ng khuôn T o l p ti p xúc pn 32 Có hai ph ơng pháp i n hình t o l p bán d0n ti p xúc pn là: khu ch tán nhi t, c y ion * Ph ơng pháp khu ch tán nhi t T phi n ơn tinh th có c Si lo i n ta dùng t p Photpho (P), cịn có Si lo i p dùng t p Bo (B) Các ngu n t p ch t có th r'n nh mu i P2O5, B2O3, l ng nh POCl3, BBr3, ho#c khí nh : PH3, BCl3 S t o l p ti p xúc pn th c hi n theo nh lu t khu ch tán Pick Theo nh lu t nguyên t s khy ch tán t nơi có n ng cao n nơi có n ng th p T c khu ch tán sâu khu ch tán ph thu c vào nhi t th i gian khu ch tán Ng i ta dùng m t t m Si-p c pha t p Bo v i n ng 1016 nguyên t m t l p Photpho (P) a vào bu ng khu ch tán có Bo/cm , sau ó ph lên t m nhi t kho ng 900 ÷ 950 C Khi P khu ch tán vào t m t o thành m t l p Si-n có dy kho ng 1,2 ữ 1,5 àm thỡ ng i ta h nhi t ch m d t trình khu ch tán L p ti p xúc pn m t l p m ng ó có n ng t p chuy n t P sang B ti p xúc pn c xem #t t i biên gi i mà ó có n ng P N b)ng Do n ng P $ b m#t l p ti p xúc r t cao th m chí c sau q trình khu ch tán, P Si tác d ng v i t o m t l p b m#t c g i “l p ch t” có i n tr$ cao nguyên nhân gây s tái h p i n t - l* tr ng, làm gi m hi u su t c a pin quang i n Vì v y ph i c't b l p i Vì 50% ánh sáng m#t Tr i t i pin m#t Tr i b h p th tr c h t ch+ $ m t l p b m#t chi u dày 3µm $ sát b m#t, ph n l i c a ánh sáng m#t Tr i ch p th $ l p ti p theo có dày 300 µm Vì v y pin m#t Tr i nên c ch t o cho phía m t l p colector m ng (chi u dày E 3µm) ti p ó m t l p dày nh ng có linh ng c a h t t i cao h t t i có th chuy n ng v l p ti p xúc pn i n c c chúng c t o mi n * Ph ơng pháp b'n c y ion Các phi n Si c #t tr c (a ion n ng l ng cao Tùy theo mu n ch t o Si-n ho#c Si-p mà ng i ta dùng “ n” ion P hay B Nh s thay "i c ng tia ion có th thay "i chi u sâu âm xuyên c a ion B m#t Sis au ó ph i b)ng tia laser ho#c tia i n t kh h h ng b m#t ion b'n phá vào m ng tinh th $ g n b m#t L p ti p xúc pn t o b)ng ph ơng pháp c y ion khơng khác nhi u so v i t o b)ng ph ơng pháp khu ch tán nhi t Chi u sâu c a l p pn vào c$ 0,25 µm M t t p ch t bi n "i t 1016 nguyên t /cm3 $ l p ti p xúc n 1021 nguyên t /cm3 t i b m#t T o l p ti p xúc Ohmic V t li u làm i n c c ti p xúc ph i có d.n t t v a ph i bám dính t t bán d.n Ngồi i v i i n c c nh m#t c n ph i thi t k sau cho ánh sáng m#t Tr i có th n c l p ti p xúc pn C n ph i i u hòa gi a v n che sáng i n tr$ c a i n c c Ph l p ch ng ph n x ánh sáng 33 Si ch a x lý ph n x n 30% ánh sáng t i M t l p ch ng ph n x nh SiO2 có th làm gi m ph n x xu ng 10% N u dùng hai l p ch ng ph n x có th làm gi m ph n x xu ng d i 3% Các v t li u dùng làm v t li u ch ng ph n x SiO2, TiO2 Ta2O5 Công ngh b c chân khơng cơng ngh thích h p t o l p ch ng ph n x óng gói pin m#t Tr i thành modun Các pin m#t Tr i s ph i làm vi c $ i u ki n tr i lâu dài Vì v y b o v l p ti p xúc dây n i, b o v v t li u cách i n ó mu n t ng tu"i th pin m#t Tr i ta c n ph i óng kín pin m#t Tr i v t li u su t T t nhiên khơng th óng gói t ng pin mà ta có th óng gói nhi u pin t o thành m t modun (t m) pin m#t Tr i Khi óng gói ta c n ý ph i l a ch n pin hoàn toàn ho#c g n hoàn toàn gi ng v #c tr ng quang i n h c x p vào m t modun Hình 23: C u t o m t modun pin m#t Tr i (Ghi chú: EVA là: Ethylene Vinyl Acetate.) V't li u công ngh s n xu t lo i pin m t Tr i Các lo i v t li u cho pin m#t Tr i Thông s quan tr ng nh h $ng n bi n "i hi u su t bi n "i quang i n c a m t v t li u pin m#t Tr i r ng vùng c m c a Lý thuy t th c nghi m ã cho th y r)ng, có hi u su t D = 8% r ng vùng c m c a v t li u ph i $ kho ng eV ÷ 1,6 eV B ng cho ta bi t hi u su t bi n "i quang - i n lý thuy t c a m t s v t li u dùng ch t o pin m#t Tr i 34 B ng 4: Hi u su t lý thuy t c a m t s v t li u pin m#t Tr i N ng l ng V t li u Hi u su t lý thuy t c c vùng c m (eV) Indi diselenid (CuInSe2) 1,04 13 Cadmi Sulfid (CdS) 2,6 18 Silicon (Si) 1,1 22 Cadmi Tellurid (CdTe) 1,4 25 Indi Photphorid (InP) 1,2 26 Gali Arsenid (GaAs) 1,4 27 Al Antimonid (AlSb) 1,6 27 V t li u cho pin m#t Tr i màng m ng (pin m#t Tr i vơ nh hình) i (%) V t li u dùng ch t o pin m#t Tr i màng m ng nh ng v t li u có th tr c ti p ch t o c pin có ch t l ng cao, nh ng nh ng ph ơng pháp ch t o ịi h i ph i có x lý ph kèm công ngh ph c t p nh : $ nhi t cao, môi tr ng khí #c bi t,… B ng cho ta bi t m t s v t li u dùng công ngh ch t o pin m#t Tr i màng m ng B ng 5: Các v t li u công ngh pin m#t tr i màng m ng V t li u a-Si a-(Si,Ge) a-(Si-,C) CuInSe2 CuGaSe2 Cu(In, Ga)Se2 CuInS2 CdSe CdTe Vùng c m Eg(eV) 1,7 1,3 ÷ 1,7 1,7 ÷ 2,2 1,04 1,68 1,04 ÷ 1,68 1,5 1,7 1,5 Lo i d0n p-i-n p-i-n p-i-n p/n p p/n p/n n p/n V t li u Cd(Se,Te) ZnTe ZnSe Zn(Te,Se) WSe2 FeS2 FeSi2 GaAs Vùng c m Eg(eV) 1,5 ÷ 1,7 2,26 2,4 2,2 ÷ 2,4 1,3 0,8 0,9 1,4 Lo i d0n p/n p n p/n p/n p/n p p/n M t s lo i pin m#t Tr i khác * Pin m#t Tr i vơ nh hình Si (a-Si) * Pin m#t Tr i vơ nh hình bán d0n h p ch t * Pin m#t Tr i s$ v t li u CuInSe2 * Pin m#t Tr i s$ v t li u CdTe * Pin m#t Tr i có r ng vùng c m gi m d n * Pin m#t Tr i h i t 35 V H TH(NG NGU)N I N PIN M T TR I * Gi$i thi u t!ng quát Hi n có hai cơng ngh ngu n i n pin m#t Tr i thơng d ng ó h ngu n i n pin m#t Tr i n i l i h ngu n c l p Trong h ngu n pin m#t Tr i n i l i, i n n ng m t chi u t dàn pin m#t Tr i c bi n "i thành dòng i n xoay chi u c hòa vào m ng l i i n công nghi p Công ngh c x d ng ph" bi n $ n c phát tri n nh : M , Nh t B n, Pháp, c… 3u i m c a lo i ngu n không ph i dùng b tr i n n ng, m t thành ph n chi m t tr ng chi phí l n, ph i ch m sóc b o d $ng ph c t p gây ô nhi-m môi tr ng i v i khu v c khơng có l i i n ho#c s d ng v i quy mơ nh , ta có th dùng cơng ngh ngu n pin m#t Tr i c l p Ph n l n ng d ng ngu n i n m#t Tr i $ khu v c nông thôn, vùng sâu $ n c ang phát tri n ta nên s d ng cơng ngh ngu n c l p D i ây s nghiên c u lo i h ngu n H pin m#t Tr i pin m#t Tr i c l p ơn gi n H th ng ngu*n i n pin m t Tr i t!ng quát M t h th ng n ng l ng pin m#t Tr i c l p c nh ngh(a m t t" h p c a thành ph n sau ây: - Dàn pin m#t Tr i hay máy phát i n m#t Tr i; - B tích tr i n n ng; - Các thi t b i u n, bi n "i i n, t o cân b)ng n ng l ng h ; - Các t i (thi t b ) tiêu th i n Sơ kh i c a m t h th ng n ng l ng pin m#t Tr i t"ng quát c th hi n qua hình 3.1** Dàn pin m#t Tr i g m m t ho#c m t s modun pin m#t Tr i ghép (song song, n i ti p hay h"n h p) có cơng su t i n, hi u i n th phù h p v i yêu c u c a t i Dàn pin m#t Tr i thành ph n c a m t h ngu n i n m#t Tr i chi m n kho ng 60% t"ng chi phí u t Dàn pin m#t Tr i nh n n ng l ng ánh sáng m#t Tr i bi n "i tr c ti p thành i n n ng m t chi u cung c p cho t i tiêu th i n Thông th ng t i tiêu th i n nh thi t b thông tin, èn chi u sáng, tivi, radio,… c n có ngu n i n làm vi c liên t c ho#c vào th i gian n'ng Trong lúc ó, pin m#t Tr i ch+ phát i n lúc có n'ng Vì v y c n ph i có m t b tích tr n ng l ng i n (ví d : b ac-quy) Ngồi b tích tr n ng l ng i n "n nh i n th cho c p t i Trong m t s tr ng h p #c bi t, ví d t i máy bơm n c, không c n ph i ho t ng lúc khơng có n'ng, h có th khơng c n thành ph n tích tr n ng l ng i u n t ng trình dàn pin m#t Tr i n p i n cho ac-quy q trình ac-quy phóng i n c p cho t i tiêu th , tránh tr ng thái có h i nh ac- 36 quy b n p i n “quá no” ho#c phóng i n “quá ói”, ta c n ph i dùng b i u n ki n soát m t t ng q trình phóng n p cho ac-quy Các thi t b tiêu th i n nói chung c n dòng i n xoay chi u, hi u i n th 220V ho#c 110V, t n s 50 ÷ 60 Hz Trong lúc ó i n t dàn pin m#t Tr i b acquy ch+ i n m t chi u Vì v y, có dịng i n xoay chi u ng i ta ph i a vào h thi t b bi n "i i n T t c thi t b i u n q trình phóng n p i n cho ac-quy, thi t b bi n "i i n,… u có nhi m v chung ph i h p, i u ti t s cung c p cân b)ng n ng l ng h th ng: nên chúng c g i chung thành ph n cân b)ng n ng l ng, vi t t't là: BOS (Balance of Syetem) Các thi t b thành ph n BOS c%ng gây t"n th t n ng l ng i n Vì v y i v i h n ng l ng pin m#t Tr i, vi c l a ch n lo i thi t b , ch t l ng kích c1 thi t b c%ng m t v n r t quan tr ng công tác thi t k l'p #t h th ng Chèn hình Dàn pin m t Tr i * Nh ã bi t v modun pin m#t Tr i có cơng su t hi u i n th ã c thi t k tr c có cơng su t hi u i n th yêu c u cho m t h th ng n ng l ng c th ó, ph i ghép n i nhi u modun l i v i Có hai cách ghép n i b n ghép n i ti p ghép song song có m t hi u i n th l n ta có th ghép n i ti p modun l i v i nhau, cịn có m t dịng i n l n ta có th ghép song song modun v i Trong th c t d ng th ng th y nh t ghép h"n h p modun l i v i + Ghép n i ti p modun pin m#t Tr i gi ng + Ghép n i ti p modun pin m#t Tr i không gi ng + Ghép song song modun pin m#t Tr i gi ng + Ghép song song modun pin m#t Tr i không gi ng * Ghi chú: Các thông s b n c n bi t c a pin m#t Tr i: - Công su t làm vi c c c i Pmax (Wp) - Dòng i n ng'n m ch Isc (A) - Th h$ m ch VOC (V) - Dòng i n làm vi c t i u IOPT (A) - Th làm vi c t i u VOPT (V) - Hi u su t c c i D (%) - Vùng nhi t làm vi c cho phép (0C) - Kích th c, tr ng l ng c a pin m#t Tr i (m, kg) 37 + Các #c tr ng i n ph i o c $ i u ki n tiêu chu0n qu c t C th là: Ngu n b c x o ph i có ph" nh ph" b c x m#t Tr i, có m t 1000 W/m2 $ nhi t chu0n Tc = 250C Ngoài o c trên, modun ph i t tiêu chu0n khác nh : cách i n, b n h c, ch u c 0m,… Tích tr+ n ng l ng cho h pin m t Tr i * Có hai ph ơng pháp ph" bi n tích tr n ng l ng h pin m#t Tr i + Ph ơng pháp th nh t hòa i n pin m#t Tr i vào l i i n a ph ơng L i i n a ph ơng $ ây có th l i i n công nghi p ho#c l i i n t" h p t máy phát i n khác nh : th y i n, ng gió,… Trong ph ơng pháp này, l i i n a ph ơng óng vai trò nh m t “b ch a”, nh)m tích tr n ng l ng i n d h pin m#t Tr i phát lúc có n'ng c dùng lúc c n thi t Tích tr ki u hòa vào l i i n a ph ơng có th th c hi n lâu dài r t kinh t , nh ng ph ơng pháp ch+ th c hi n $ nh ng nơi có l i i n + Ph ơng pháp th hai dùng m t b acquy tích tr n ng l ng i n c a h pin m#t Tr i Ph ơng pháp c ng d ng r t m nh m cho khu v c nông thôn, nh ng vùng xa xôi, h&o lánh,… khơng có l i i n * M t s lo i acquy th ng dùng cho m t h th ng pin m#t Tr i + Acquy chì – axit + Acquy Niken – Cadmi (Ni-Cd) + Acquy Niken – S't (Ni-Fe) VI B,O D -NG H PIN M T TR I Công vi c b o d 1ng h n ng l ng pin m#t Tr i c n thi t mb oh ho t ng bình th ng, t ch+ tiêu k thu t thi t k M t u i m c a h pin m#t Tr i không c n ph i b o d 1ng th ng xuyên Tuy nhiên ta c n ph i b o d 1ng b)ng cách ki m tra nh k/ i v i vi c lau chùi, làm s ch b m#t h pin c c acquy nên th c hi n hàng tháng Các ki m tra d i ây nên th c hi n nh k/ hàng quý n m * Ki m tra b acquy (cho t t c acquy) ki m tra acquy ta c n ph i ki m tra i l ng b n sau: + Nhi t : Nhi t dung d ch c a m*i acquy không nên thay "i 10C + i n th : i n th c a m*i acquy ph i n)m kho ng ± 0,05V so v i i n th trung bình c a N u i n th c a acquy v t gi i h n ó c n ph i n p cân b)ng cho M t dung d ch i n phân F i v i acquy chì – axit ph i gi i h n sau: Acquy c n p no, F = 1240 kg/m3; Acquy b phóng i n hoàn toàn, 1130 kg/m3 + Quan sát b)ng m't acquy • Màu c a bán c c: B n c c d ơng ph i có màu en, b n c c âm có màu xám • S gi n n$ c a b n c c: Làm t ng chi u cao c a b n c c t ng ph n 38 • S t o “cây”: Là s “b'c c u” gi a b n c c d ơng âm, gây s phóng i n bên acquy làm ch m q trình n p acquy • S m t dung d ch: Do n p “no” làm bay m nh dung d ch • óng c#n $ áy bình: Cho th y v t li u ho t hóa b n c c b hao h t, dung l ng acquy gi m k • S sun-pat hóa: Là hi n t ng xu t hi n l p b t màu tr'ng b m#t b n c c • Các u n i: Không b hoen g+ ti p xúc i n t t * Ki m tra dàn pin m t Tr i + Quan sát b)ng m't modun pin m#t Tr i ki m tra i m sau: • N t, gãy modun pin m#t Tr i: Các n t gãy có th h h ng h c trình ch t o, v n chuy n, l'p #t,…c%ng có th b nóng c c b • S bi n "i màu c a l p keo dán: S bi n "i màu t ng ph n keo dán ép pin m#t Tr i modun làm gi m c ng b c x t i pin ó gi m dịng c a modun • S bong r p keo dán: Làm gi m b c x t i pin m#t Tr i, làm t ng ph n x , làm n c xâm nh p vào modun • L p b i bao ph m#t c a modun: Làm gi m c ng b c x t i pin m#t Tr i, d0n n hi u ng nóng c c b làm gi m tu"i th có th gây h h ng modun pin m#t Tr i • Han, g+: N u ph n kim lo i pin n i gi a pin b han g+ i n tr$ n i c a modun t ng lên, làm gi m dòng c a modun + Ki m tra #c tr ng i n c a dàn pin m#t Tr i • o dòng o n m ch: o dòng o n m ch có th bi t c nhanh chóng tình tr ng dàn pin: b ch p, b gò i n, hay m t b ph n ó c a dàn pin h h ng,… • o hi u i n th c a dàn pin: o hi u i n th làm vi c c a dàn pin (các t i acquy làm vi c bình th ng) có th cho bi t h h ng có th có h ngu n N u hi u i n th o th p nhi u hi u i n th thi t k c a h ngu n có th m t b ph n ó h ngu n c%ng ã b h h ng Sau ó o hi u i n th c a t ng modun dàn pin ta có th tìm ngun nhân h h ng • o ki m tra h th ng ti p t, i n tr$ ti p t * N u vi c ki m tra b o d 1ng c th c hi n t t tu"i th c a dàn pin s 20 n m i v i acquy chì tu"i th kho ng 2,5 n n m 39 PH N II NG D/NG C0A PIN N NG L NG M T TR I HI N NAY I .NG D/NG C0A PIN M T TR I TRÊN TH1 GI I HI N NAY i u ki n chung Nh ã bi t th gi i tài n ng l ng m#t Tr i ng d ng c a n ng l ng m#t Tr i ã ang tài nóng b ng hi n Pin m#t Tr i m t nh ng ng d ng t i u nh t vi c s d ng ngu n n ng l ng vô t n Trên th gi i hi n vi c s d ng pin m#t Tr i phát tri n t t c l(nh v c: máy tính, ng h , dùng cá nhân, dùng h)ng ngày… Pin m#t Tr i dùng ch y xe ôtô thay th d n ngu n n ng l ng truy n th ng, dùng th'p sáng èn ng, s d ng t ng h gia ình Trong công nghi p ng i ta c%ng b't u l'p #t h th ng i n dùng pin m#t Tr i v i công su t r t l n Hình: èn dùng pin m#t Tr i Theo ph ng tính c a nhà khoa h c th gi i hi n ngu n n ng l ng mà ng i ang tiêu dùng 41,76% d u m , 24,72% than, 21,16% gas, 6,25% n ng l ng nguyên t , 6,11% thu i n, ngu n n ng l ng khác nh m#t tr i, gió, sinh h c, thu tri u ch+ ch a c 1% nhu c u v n ng l ng c a nhân lo i Trong ó, ngu n n ng l ng truy n th ng: d u khí, gas, than ngày c n ki t Vì v y, nhi m v #t cho nhà qu n lý, nhà khoa h c th gi i ph i tìm ki m nh ng ngu n n ng l ng m i có tính kh thi cao b n v ng thay th ngu n n ng l ng truy n th ng ang b c n ki t d n 40 Th& Gi$i s2 d3ng pin m t Tr i N m 1978, Qu c h i M thông qua m t o lu t có tên "chính sách xã h i l(nh v c ngu n n ng l ng" nh)m thúc 0y ngành công nghi p s n xu t lo i n ng l ng thay th N m 2000 c ban b "Lu t phát tri n n ng l ng có kh n ng tái sinh" Các công ty nghiên c u phát tri n cơng ngh c Chính ph c tr c p kinh phí, h gia ình s d ng ngu n n ng l ng c%ng c tr c p kinh phí, n n m 2003 ã có 100.000 nhà c l'p #t pin m#t tr i phát i n n m 2002 có 90 qu c gia thành ph n liên minh n ng l ng ph c h i Johannesburg th c tho thu n t ng s ti n u t nghiên c u l(nh v c n ng l ng tái t o Hình : M t nhà l'p h th ng pin m#t Tr i Nh t B n, ch+ riêng n m 2000 ã t ng l ng i n m#t tr i lên t i 128 MW (g p l n tr c ó); Philipines i n m#t tr i m b o nhu c u sinh ho t cho 400.000 dân, 250.000 nhà c l'p #t pin m#t tr i $ Sri Lanka Trung Qu c, Mexico T nh ng n m 90 $ c, Th y S ã có hàng ngàn tồ nhà c l'p #t t m pin thu n ng l ng m#t tr i theo ch ơng trình h* tr tài c a Chính ph , $ Kenya, t n m 1993 s nhà s d ng n ng l ng i n m#t tr i nhi u s nhà c h th ng i n qu c gia cung c p Nam Phi tri n khai nhi u ch ơng trình l n giúp m b o c h th ng i n n ng l ng m#t tr i cho hàng tri u ng i dân Brazil, nh ng vùng xa xôi hi m tr$ nh Amazon, i n n ng l ng m#t tr i chi m v trí u b ng Kh i EU có 25 tri u m2 thu n ng l ng m#t tr i dùng phát i n un n c nóng Nh sách khuy n khích u t khai thác n ng l ng m#t tr i, giá thành 1kWh i n m#t tr i ch+ - 23 cent ( ơn v ti n t c a Anh), so v i 20 n m tr c ng i s d ng ph i t n 2,5 USD Theo d tính n n m 2020, i n n ng l ng m#t tr i $ M s m b o 15% n ng l ng tiêu th c a c n c Nhi u t p oàn l n ã u t vào l(nh v c nh Shap Corporation c a Nh t B n hi n chi m 27% th tr ng s n xu t pin m#t tr i c a th gi i 41 Hình: M t h th ng i n m#t tr i $ Los Angeles Ngành công nghi p n ng l ng M#t tr i ang ngày bùng n" có th cung c p 2,5% nhu c u i n c a th gi i vào n m 2025 thay cho ngu n nhiên li u hoá th ch, báo cáo ã công b c a T" ch c Hịa bình xanh Hi p h i công nghi p s n xu t i n t ánh sáng M#t tr i châu Âu (EPIA) Theo hai t" ch c này, vào n m 2025, “ngu n n ng l ng M#t tr i s thay cho s n l ng i n hàng n m c a kho ng 150 nhà máy i n ch y b)ng than á” Báo cáo cho bi t h th ng s n xu t i n t ánh sáng M#t Tr i hi n ang cung c p 0,5% nhu c u i n c a th gi i có th t ng lên 2,5% vào n m 2025, sau ó t ng v t lên 16% vào n m 2040 C%ng theo báo cáo này, n m 2005, th tr ng h th ng quang i n s d ng ánh sáng M#t tr i ã thu v 8,1 t euro (10,41 t USD) Con s d ki n s t ng 113,8 t euro vào n m 2025 (Ngu n: nangluongmattroi.blogspot.com ) H i ngh N ng l ng m i toàn c u t i Born - CHLB c n m 2004 ã kh5ng nh quy t tâm c a th gi i thay th 20% n ng l ng i n truy n th ng b)ng ngu n n ng l ng m i (trong ó có i n m#t tr i) vào n m 2020 Trên th c t , n ng l ng m#t tr i ã t ng b c ph c v h u hi u cho s phát tri n v% bão c a hành tinh Y u t “s ch” tiêu chí hàng u cho m i công ngh mu n t n t i phát tri n th k 21 Do ó, cơng nghi p n ng l ng m#t tr i ngày kh5ng nh u th v trí quan tr ng c a t ơng lai N m 2010 t"ng s n l ng i n m#t tr i th gi i s t 14.000 GW; nh'm t i m c 140.000 GW vào n m 2030 (Ngu n: vietnamnet.vn) 42 II .NG D/NG PIN M T TR I T4I VI T NAM i u ki n t nhiên y&u t thúc 5y s phát tri n c a pin m t Tr i t i Vi t Nam Theo báo cáo c a Vi n Chi n l c B K ho ch & u t , Vi n N ng l ng Vi t Nam, T"ng công ty Than Vi t Nam, Petro Vi t Nam, 10 n m qua $ n c ta, vi c khai thác n ng l ng sơ c p (than d u khí, thu n ng) t ng trung bình 16,4%/n m S d ng n ng l ng sơ c p t ng bình quân 10%/n m T c t ng tr $ng n ng l ng cu i t ng 11%/n m, cao t ng tr $ng kinh t 1,46% D báo nh ng n m t i, trung bình m*i n m, l ng khai thác than 25 tri u t n, d u thô 20 tri u t n, khí 18 - 20 t+ m3 Nh v y, n u có khai thác m t cách kinh t , d u khí c%ng ch+ dùng vòng 30 - 40 n m, than cịn có kh n ng s d ng vịng 60 n m Nh ng bù l i, Vi t Nam có b c x m#t tr i vào lo i cao th gi i, v i s gi n'ng dao ng t 1600 - 2600 gi /n m, (trung bình x p x+ kwh/m2/ngày), c ánh giá khu v c có ti m n ng r t l n v n ng l ng m#t tr i, #c bi t t i khu v c mi n Trung mi n Nam Không nh ng th , theo nhà chun mơn t ơng lai, nhu c u s d ng thi t b ch y b)ng n ng l ng m#t tr i $ n c ta r t l n, k c khu v c thành th c%ng nh khu v c nông thôn T i khu v c nông thôn, mi n núi hay h i o - nh ng nơi khơng có i u ki n a m ng i n l i qu c gia t i, vi c s d ng h th ng pin m#t tr i hoàn toàn h p lý Pin m#t tr i v a có th thay th cho thu i n nh mùa hanh khô, v a có th ngu n n ng l ng d tr i n l i qu c gia không cung c p cho ng i dân Ngay t nh ng n m 80 - 90 c a th k XX, Vi t Nam c%ng ã b't u có nh ng ch ơng trình c p Nhà n c v n ng l ng tái t o m t s ơn v tham gia Tuy nhiên t ó n nay, ho t ng nghiên c u, ng d ng l(nh v c v.n ch+ d ng $ hình th c nh l&, mang tính ch t t phát c m tính, ch a có s n ph0m c chuy n giao cơng ngh s n xu t v i quy mô công nghi p Theo báo cáo t i H i th o v ho t ng nghiên c u ng d ng n ng l ng m i & tái t o $ Vi t Nam c a PGS - TS #ng ình Th ng (Tr ng HBK - HN), $ n c ta c%ng ã nghiên c u ng d ng c m t s ngu n n ng l ng nh : n ng l ng m#t tr i (nghiên c u ng d ng công ngh pin m#t tr i cung c p i n cho khu v c nông thôn, mi n núi nh ng nơi ch a có i n; nhi t m#t tr i ch y u s n xu t n c nóng, n c s ch, ch ng c t n c m'm, s y s n ph0m công nghi p, v.v ) Hi n nay, $ Vi t Nam c%ng ang th c hi n m t s d án l n nh : Ch ơng trình hành ng n ng l ng m i, xây d ng k ho ch phát tri n ng d ng n ng l ng m i & tái t o Ngân hàng th gi i tài tr ; D án cung c p i n b)ng h th ng pin m#t tr i cho 300 trung tâm xã thu c khu v c mi n núi #c bi t khó kh n U ban Dân t c & Mi n núi làm ch u t , r t nhi u d án khác v0n ang th c hi n (ngu n: thoibaokinhte.vn & nangluongmattroi.blogspot.com) Nh+ng ng d3ng c3 th c a pin m t Tr i " Vi t Nam 43 T i Vi t Nam, t n m 1989 i n m#t tr i ã c ng d ng phát tri n m t cách r ng rãi Tuy nhiên, th c t cho th y s phát tri n ch+ m i gi i h n $ khu v c nông thôn, vùng xa xơi h&o lánh, cịn t i trung tâm t+nh, thành ph l n i t ng s d ng i n b)ng m#t tr i r t Ơng Tr nh Quang D%ng, Phân vi n V t lý Vi t Nam cho bi t, i n m#t tr i gia ình b't u c ng d ng r ng rãi t i Vi t Nam t n m 1989 Cho n nay, ã có 3.000 h dân vùng sâu, vùng xa c i n khí hóa b)ng h i n m#t tr i gia ình, 8.500 h s d ng i n m#t tr i qua tr m s c 'c quy hàng tr m làng, nhà v n hóa, tr m thu v tinh, vi-n thông i n m#t tr i i… T n m 1995, buôn Ch m xã Eahsol huy n Eahleo c a t+nh ác L'c xã u tiên c i n khí hóa 100%, bao g m 180 nhà dân cơng trình công c ng t i a ph ơng s d ng i n m#t tr i Mơ hình tr m s c 'c quy i n m#t tr i c s d ng ph" bi n có tính kinh t cao, giá thành l'p #t r& Hi n Solarlap ã xây d ng 50 tr m s c 'c quy cung c p i n m#t tr i cho kho ng 8.000 h dân Nhà v n hóa biên gi i Tây Ninh (1996), bn Ch m ( 'c L'c n m 2002) Minh H ng (Bình Ph c n m 2004)… i u nói có nhi u nơi tr m i n m#t tr i cung c p cho nh ng a i m sinh ho t ông ng i nh nhà v n hóa, h i tr ng, nơi h p c ng ng, t" ch c ám c i, l- h i… Ch+ tính riêng TP H Chí Minh, t i khu v c ngo i thành nh Bình Chánh, C n Gi , C Chi, i n m#t tr i c%ng c ng d ng nhi u nh tr m i n m#t tr i Nhà v n hóa Tam Thơn Hi p t i C n Gi c xây d ng t n m 1990 v i công su t 30Wp pin m#t tr i, Nhà v n hóa i n m#t tr i xã Bình M huy n C Chi v i t"ng công su t 1.000Wp, tr m i n m#t tr i B nh vi n Hóc Mơn v i cơng su t 300Wp, tr m i n m#t tr i o Th nh An v i công su t 500Wp #c bi t cơng trình i n m#t tr i o Thi ng Li ng, xã Cán Gáo d án phát tri n i n m#t tr i ph c v cho r ng phòng h huy n C n Gi Trong ó, cơng trình i n m#t tr i t i o Thi ng Li ng v i công su t 3.000Wp ã cung c p i n cho 50% s h dân s ng o Riêng d án i n m#t tr i r ng phịng h C n Gi có cơng su t 150Wp – 300Wp ã cung c p i n m#t tr i cho h gi a r ng ti u khu qu n lý b o v r ng, giúp ơn v b o m thông tin liên l c 24/24 gi (ghi chú: Peak Watt công su t +nh hay công su t c c i c a Pin, vi t t't là: Wp) Tính n cu i n m 1999, c n c l'p #t c kho ng 70 thi t b s y, 70 thi t b un nóng, 600 dàn pin hàng lo t thi t b ch ng c t n c t i nhi u khu v c Nh ng thi t b hàng n m ã t o m t l ng i n n ng k t ánh sáng m#t tr i cung c p cho ng i dân, ng th i ti t ki m c cho Nhà n c hàng t ng (Ngu n: nangluongmattroi.blogspot.com & saigongiaiphong.vn) S$ Khoa h c công ngh TP.HCM ã tài tr t ng tri n khai l'p #t “Cơng trình cung c p i n b)ng n ng l ng m#t tr i n ng l ng gió” t i o Tr ng Sa ây d án nh)m giúp quân dân th tr n Tr ng Sa huy n Tr ng Sa t+nh Khánh Hoà c i thi n t ng b c v s$ v t ch t, ó có ngu n i n th'p sáng ph c v sinh ho t hàng ngày 44 Hình : Dàn pin m#t Tr i o Tr ng Sa K s Di p Th C ng, chuyên viên k thu t ph trách cơng trình cho bi t: “Mơ hình b c u ã em l i k t qu r t kh quan V i khí h u th i ti t $ khu v c Tr ng Sa y n'ng gió nh th cơng trình s phát huy hi u qu tích c c” Thơng tin t h i th o i n m#t tr i công nghi p (TP.HCM, 26-27/09/08) cho th y, nhi u d án ng d ng pin i n m#t tr i ang c tri n khai nhà máy pin n ng l ng m#t tr i u tiên $ Vi t Nam v a kh$i công nh)m thay th d n ngu n n ng l ng i n truy n th ng V vi c tri n khai d án ng d ng pin i n m#t tr i, GS.TS Châu V n Minh - Ch t ch Vi n Khoa h c Công ngh Vi t Nam cho bi t ã giao Vi n V t lý TP.HCM tri n khai hi u qu d án theo Ngh nh th Vi t Nam - CHLB c, Vi t Nam - Tây Ban Nha s'p t i Vi t Nam - Cu Ba Trong n c, ã tri n khai t i Phú Qu c, Buôn Ch n ( 'k L'k), Sóc Bom Bo (Bình Ph c), qu n o Tr ng Sa, oC nC Ngày 20/03/08, nhà máy s n xu t pin s d ng n ng l ng m#t tr i u tiên t i Vi t Nam th c kh$i cơng xây d ng Cơng trình h a h,n s cho i nh ng s n ph0m có giá thành th p pin nh p kh0u t 15% n 20% Cơng trình xây d ng t i c m cơng nghi p nh a Hịa c, t+nh Long An, d án ph i h p u t gi a Trung tâm Ti t ki m n ng l ng TP HCM Công ty c" ph n n ng l ng M#t Tr i T"ng v n u t 10 tri u USD Theo k ho ch, giai o n 1, nhà máy l'p ráp panel pin m#t tr i t linh ki n nh p kh0u v i cơng su t có th cung c p megawat i n m t n m 40% s n ph0m dùng ph c v th tr ng n c, 60% gia công xu t kh0u Các lo i pin m#t tr i s n xu t giai o n có th cho 75 - 125 wat i n m t t m Giai o n 2, d ki n kh$i công vào n m 2010 Nhà máy s s n xu t linh ki n l'p ráp pin t nguyên li u n c 45 Hình : Ph i c nh nhà máy s n xu t pin s d ng n ng l (Ngu n: vietnamnet.vn) ng m#t tr i 46 ... m*i n m c a Pin không s c Ta không nên b o qu n Pin t l nh s ng ng t n c s làm t ng n i tr$ làm gi m kh n ng ch u t i c a Pin 6.1 Các Lo i Pin S c Và Pin Th Pin th ng ng * Pin Alkaline Pin Alkaline... d ng Pin ta không nên dùng l.n v i lo i Pin khác có #c tính x r t khác v i lo i Pin khác.M#t khác, i n th cao (1.5V/viên), Pin s tr$ thành ngu n n p i n cho Pin cịn l i có i n th th p 6.2 Pin. .. t b ang dùng Pin Alkaline Ni-Cd Pin Ni-MH có kh n ng l u tr n ng l ng t t n i tr$ nh ây l a ch n ph" bi n Pin Ni-MH khơng có hi u ng nh dung l ng Pin cao hai l n Pin Ni-Cd V i Pin ta có th s