Những công nghệ pin quang điện làm thay đổi cách sản xuất điện trong tương lai

1. Trang trại năng lượng mặt trời nổi (FSF)

Trang trại năng lượng mặt trời nổi (Floating solar farms hay Floatovoltaics) dùng các tấm silicon có giá ngày càng rẻ và hiệu quả. FSF lắp nổi trên các hồ chứa, đập và các vùng nước khác.

Trang trại FSF có thể tạo ra lượng điện khổng lồ mà không cần sử dụng đất đai hoặc bất động sản giá trị. Chi phí lắp đặt của FSF ít hơn so với các tấm quang điện trên đất liền. Ngoài ra, nghiên cứu còn cho thấy sản lượng điện của các trang trại FSF cao hơn tới 10% so với các dạng khác do tác dụng làm mát của nước.

Ngoài ra, FSF còn có thể giúp quản lý nguồn nước. Chúng làm giảm bay hơi nước do hạn chế lưu thông không khí và chặn ánh sáng mặt trời chiếu vào.Ngoài ra, các trang trại năng lượng mặt trời nổi ngăn chặn sự sản sinh tảo độc hại, giảm chi phí xử lý nước.

Về phần nước lại có tác dụng giữ cho các tấm pin quang điện luôn sạch sẽ và giảm thiểu lãng phí năng lượng. Năm 2008, hệ thống năng lượng mặt trời nổi 175 kWh thương mại đầu tiên được lắp đặt nhà máy rượu Far Niente ở Thung lũng Napa, California (Mỹ).

2. Công nghệ BIPV

BIPV (Building-integrated photovoltaics) hay công nghệ quang điện tích hợp trong tòa nhà, có thể hòa trộn nhuần nhuyễn vào kiến ​​trúc đa dạng như mái, vòm, tường rèm, mặt tiền và hệ thống giếng trời… Không giống như các tấm pin quang điện truyền thống, BIPV có thể khiến thiết kế của tòa nhà trở nên hấp dẫn hơn.

Hệ thống pin  BIPV cho phép chủ nhà tiết kiệm vật liệu xây dựng và chi phí điện năng. Bằng cách thay thế BIPV cho các vật liệu xây dựng tiêu chuẩn, nên tiết kiệm được chi phí. Công nghệ BIPV, khi được sử dụng trên mặt tiền của tòa nhà, giếng trời, sàn sân thượng và tán cây, mang lại những lợi ích như:

• Tăng hiệu quả năng lượng
• Cách nhiệt và cách âm cao
• Sinh điện sạch và miễn phí từ năng lượng mặt trời
• Giảm chi phí vận hành và bảo dưỡng
• Không có khí thải carbon
• Kính PV quang điện khi lắp cho tòa nhà hoạt động như một thiết bị tạo ra năng lượng, cho phép ánh sáng tự nhiên bên trong giống như kính kiến ​​trúc thông thường.

3. Da mặt trời

Da mặt trời (Solar skin hay SS), là một công nghệ PV mới để tích hợp các thiết kế tùy chỉnh.

Sistine, hãng sản xuất da NLMT ở Mỹ hiện đang thử nghiệm công nghệ nói trên có tên Sistine’s SolarSkins (SSS) tại Phòng thí nghiệm Năng lượng tái tạo Quốc gia. Đây là loại da màng mỏng NLMT có hiệu quả năng lượng cao, nhờ bộ lọc ánh sáng chọn lọc. Ánh sáng mặt trời chiếu vào được sàng lọc để đưa đến các tế bào năng lượng mặt trời bên dưới nó. Kết quả, nó làm hai việc một lúc, đồng thời hiển thị hình ảnh tùy chỉnh và cung cấp năng lượng mặt trời.

Những hình ảnh tùy chỉnh dạng in chìm này, được nhúng vào các tấm pin quang điện, và phù hợp chính xác với những trang trại năng lượng mở ngoài trời hoặc lắp trên mái nhà. Da SS cũng có thể mang lại lợi ích cho các doanh nghiệp hoặc văn phòng, có thể được tùy chỉnh để quảng cáo hình ảnh, logo, sản phẩm…

Ngoài đơn giản, dễ lắp đặt, da SS còn làm tăng thẩm mỹ cho công trình, cho phép người dùng theo dõi hiệu suất hệ thống 24/7 trên điện thoại. Nó cũng cảnh báo trong trường hợp có bất kỳ sự cố nào hoặc “cúp” năng lượng mặt trời và đưa ra các biện pháp khắc phục phù hợp vào đúng thời điểm. Nhược điểm chính của tấm pin quang điện dạng da là giá thành cao hơn khoảng 10% so với pin NLMT truyền thống.

4. Vải năng lượng mặt trời

Bức xạ mặt trời có sẵn trên khắp hành tinh nên dùng công cụ gom ánh sáng di động rất tiện lợi. Một trong những ý tưởng này là dùng vải năng lượng mặt trời, trong đó mỗi sợi đều có khả năng thu gom ánh sáng.

Các sợi năng lượng mặt trời này có thể được nhúng vào áo thun, áo khoác mùa đông hoặc bất kỳ quần áo hay trang phục nào nào, vừa để giữ ấm khi trời lạnh, lại làm mát (mùa hè) và cung cấp năng lượng cho các thiết bị cá nhân cũng như các nhu cầu khác khi con người di chuyển.

Có một số lĩnh vực mà các nhà nghiên cứu đã cố gắng kết hợp vải năng lượng mặt trời và các tấm pin quang điện như mặt tiền của tòa nhà cung cấp cả bóng râm và điện; mái hiên làm sáng đèn đường và rèm cửa để tiết kiệm điện lưới; quần áo gia dụng được chế tạo bằng năng lượng mặt trời có thể giúp tiết kiệm chi phí lắp đặt pin quang điện.