Tấm quang điện mặt trời sản xuất điện vào ban đêm

Tấm quang điện mặt trời sản xuất điện ban đêm. Ảnh: DT

Thực chất của quá trình này là ứng dụng sự chênh lệch nhiệt độ giữa tấm quang điện mặt trời và không khí xung quanh hay bức xạ từ bề mặt của tấm quang điện mặt trời dưới dạng ánh sáng hồng ngoại trong không gian vào những đêm trời quang. Bằng cách kết hợp một máy phát nhiệt điện vào mô-đun PV thông thường, các nhà khoa học đã tạo ra sản lượng điện chừng 50 mW/m2 (miliwatt) vào ban đêm.

Nguyên lý hoạt động giống như tấm quang điện mặt trời thông thường vào ban ngày để gom năng lượng, tấm quang điện mới này có cơ chế hoạt động – trời càng quang thì sản lượng điện tạo ra càng lớn. Ưu điểm là được chế tạo từ những vật liệu rẻ tiền, có sẵn, có thể được tích hợp vào tấm quang điện mặt trời hiện có để sử dụng cho những vùng xa xôi, hẻo lánh.

Kỹ sư đo lường Zunaid Omair, thành viên nhóm nghiên cứu ở SU cho biết, hiện có khoảng 750 triệu người trên thế giới không thể tiếp cận với nguồn điện. Nếu tấm quang điện mặt trời sản xuất điện ban ngày thì khi dùng ban đêm phải có bộ lưu trữ năng lượng. Vào ban đêm, tấm quang điện mặt trời tỏa nhiệt ra không gian và nhiệt độ bề mặt sẽ mát hơn vài độ so với không khí xung quanh.

“Ở nhiều vùng nông thôn phụ thuộc vào hệ thống lưới điện mini hoặc không nối lưới, việc cung cấp điện vào ban đêm đòi hỏi phải có bộ lưu trữ pin, điều này làm tăng thêm tính phức tạp của hệ thống. Khi dùng tấm quang điện mặt trời sản xuất điện ban đêm sẽ giảm hoặc loại bỏ nhu cầu lưu trữ pin trong hệ thống điện”, Zunaid Omair cho hay.

Theo Zunaid Omair, thiết bị mới sử dụng một mô đun nhiệt điện để tạo ra điện áp và dòng điện từ sự chênh lệch nhiệt độ giữa tấm quang điện và không khí. Quá trình này phụ thuộc vào cấu trúc nhiệt hệ thống, gồm bên nóng và bên lạnh. Mô đun cần tiếp xúc tốt với cả bên lạnh (tấm quang điện mặt trời) lẫn phía nóng tức môi trường xung quanh. Nếu tiêu chí này thỏa mãn sẽ sinh nhiều điện hơn, giống như tấm quang điện hoạt động ban ngày, nắng càng to điện sinh ra càng nhiều.

Hiện nhóm đề tài đang tiếp tục cải tiến để tối ưu hóa khả năng cách nhiệt và các thành phần nhiệt điện của thiết bị để tăng hiệu quả tỏa nhiệt mà không ảnh hưởng đến khả năng thu năng lượng mặt trời, giúp phù hợp dùng cho những vùng nông thôn hẻo lánh, khó tiếp cận với nguồn điện lưới quốc gia.