Câu chuyện về công nghệ quang điện – điện năng lượng mặt trời kéo dài gần hai thế kỷ, nhưng phần huy hoàng nhất của câu chuyện này là thập kỷ vừa qua. Nó giống như những bộ phim cổ điển trong đó những kẻ yếu thế phải vật lộn trong phần lớn câu chuyện nhưng cuối cùng khi thành công, họ đã làm rung chuyển cả thế giới!

Đặc biệt, những năm 2010 được coi là thập kỷ thay đổi quan trọng của ngành năng lượng mặt trời. Công nghệ điện năng lượng mặt trời đã phát triển để trải qua một số biến đổi đáng kinh ngạc nhất trong một thập kỷ này. Chúng ta hãy xem danh sách những thứ đã thay đổi:

Tấm pin mặt trời có hiệu suất ngày càng cao

Vào năm 2012, một tấm pin mặt trời điển hình được cho là cao cấp mang lại hiệu suất 15%. Điều này được coi là đáng kinh ngạc vì pin mặt trời đầu tiên có hiệu suất rất nhỏ chỉ 4%. Nhưng bây giờ, vào năm 2024, những con số hiệu suất của năm 2012 có vẻ không mấy ấn tượng. Ngày nay, hầu hết các tấm pin mặt trời cấp 1 đều có hiệu suất trên 21%, với những sản phẩm tốt nhất có hiệu suất khoảng 23%.

Sự phát triển của điện năng lượng mặt trời
Sự phát triển của điện năng lượng mặt trời

Đó chưa phải là tất cả, một số pin mặt trời ở cấp độ nguyên mẫu hoặc ở giai đoạn phòng thí nghiệm đã lập những kỷ lục mới đáng kinh ngạc, chẳng hạn như pin mặt trời mới của NREL đã đạt gần đến mốc 40% không thể tin được. Điều này có ý nghĩa gì đối với các ứng dụng cuối, đó là chúng ta sẽ cần các tấm pin mặt trời nhỏ hơn và/hoặc ít hơn cho cùng các ứng dụng.

Ví dụ, hệ thống năng lượng mặt trời trên mái nhà ngày nay có thể tạo ra năng lượng tương tự nhưng chiếm ít không gian hơn 30-40%. Khi hiệu suất tăng cao hơn nữa, những khả năng mới sẽ mở ra, chẳng hạn như khả năng di chuyển bằng năng lượng mặt trời.

Hệ thống điện năng lượng mặt trời bền hơn

Các tấm pin mặt trời hiện đại có độ bền đáng kinh ngạc. Chỉ một thập kỷ trước, tình trạng vỡ pin mặt trời còn phổ biến hơn rất nhiều. Tuy nhiên, các thành phần mạnh hơn đang làm cho các tế bào và tấm nền có khả năng chống nứt tốt hơn. Ví dụ, pin mặt trời mới của SunPower sử dụng tấm mặt sau bằng đồng để tăng thêm sức mạnh cho pin, đồng thời cải thiện hiệu suất của pin.

Tương tự, kính được sử dụng trong các tấm pin mặt trời hiện đại có khả năng chống giãn nở và co lại vì nhiệt kém hơn, đồng thời có độ trong suốt cao hơn và độ phản xạ thấp – tất cả đều giúp cải thiện hiệu suất cũng như độ bền của tấm pin.

Các thiết bị như biến tần và pin lưu trữ có tuổi thọ cao từ 5 đến 10 năm trở lên, các phụ kiện lắp đặt cũng có thời gian bảo hành trên 10 năm.

Những cải tiến mới đang được nghiên cứu phát triển

Từ việc phơi nắng đơn thuần đến các tấm pin mặt trời, chúng tôi đã đi được một chặng đường dài. Chưa hết, cứ sau vài năm lại có một cải tiến mới khiến toàn bộ lịch sử của năng lượng mặt trời trông có vẻ bình yên! Dưới đây là danh sách những đổi mới công nghệ lớn trong ngành năng lượng mặt trời trong thập kỷ qua.

Tấm lợp năng lượng mặt trời

Để trả lời cho những lời chỉ trích rằng các tấm pin mặt trời trông xấu xí trong một ngôi nhà (phải không?!), một số bộ óc thiên tài tại Công ty Hóa chất Dow đã thiết kế những tấm ván lợp năng lượng mặt trời đầu tiên trên thế giới. Đây là những tấm ván lợp trông giống như ngói lợp thông thường nhưng cũng có thể tạo ra điện từ ánh sáng mặt trời. Đây được cho là ví dụ tốt nhất về tích hợp quang điện tròn xây dựng (BIPV).

Ngói năng lượng mặt trời
Ngói năng lượng mặt trời

Tấm lợp năng lượng mặt trời đã được Tesla cách mạng hóa hơn nữa và ngày nay nhiều công ty đã có phiên bản ngói năng lượng mặt trời của riêng họ. Mặc dù đắt hơn một chút so với các tấm pin mặt trời thông thường, nhưng tấm lợp năng lượng mặt trời là một sự đổi mới đẹp mắt, mang tính thẩm mỹ cho những ai không phải là fan hâm mộ của các tấm pin mặt trời thông thường.

Tấm năng lượng mặt trời linh hoạt

Các tấm pin mặt trời có thể mỏng manh hoặc tương đối cồng kềnh. Bộ phận tạo ra năng lượng thực tế của một tấm pin là mảng pin mặt trời bên trong, chiếm khoảng 5% hoặc ít hơn tổng trọng lượng của tấm pin. Các tấm pin mặt trời linh hoạt loại bỏ kính phía trước, giúp thiết bị nhẹ hơn, bền hơn và tiện dụng hơn rất nhiều.

Các tấm pin mặt trời linh hoạt là một lựa chọn tuyệt vời cho nhà di động mobihome, tàu thuyền, v.v., nơi bạn có thể dán tấm pin lên một bề mặt không bằng phẳng. Những thứ này cũng rất phù hợp cho các ứng dụng di động khác, nơi bạn có thể cuộn chúng lại như những tấm thảm tập yoga và ném chúng vào cốp ô tô để đi cắm trại.

Một bước phát triển quan trọng trong lĩnh vực năng lượng mặt trời linh hoạt là các mô-đun có thể in được. Một số viện đã tạo thành công công nghệ năng lượng mặt trời có thể in được. Hãy tưởng tượng việc in một mô-đun năng lượng mặt trời giống như in hóa đơn, sau đó đặt nó lên thứ gì đó để có nguồn điện sạch, miễn phí.

Pin mặt trời trong suốt

Trong thập kỷ qua, nhiều tổ chức nghiên cứu đã đưa ra phiên bản pin mặt trời trong suốt của riêng họ. Ví dụ, một nhóm nghiên cứu tại Đại học Monash của Úc đã phát minh ra pin mặt trời trong suốt với hiệu suất đáng ngưỡng mộ là 17%.

Khi năng lượng mặt trời trong suốt trở nên phổ biến hơn, nó sẽ tìm thấy vô số ứng dụng – từ các tòa nhà chọc trời được cung cấp năng lượng bởi các bức tường kính của riêng chúng cho đến điện thoại thông minh và kính chắn gió ô tô.

Tấm pin mặt trời loại N và half cell

Trong số những đổi mới ít khoa học viễn tưởng hơn trong thập kỷ qua là các tấm pin mặt trời loại N và nửa cell. Các tấm loại N sử dụng kỹ thuật pha tạp nghịch đảo để giảm tổn thất. Trong suốt vòng đời của chúng, các tấm loại N tạo ra năng lượng cao hơn đáng kể so với các tấm loại P.

Mặt khác, các tấm pin nửa tế bào sử dụng số lượng lớn hơn các pin mặt trời được cắt làm đôi, một lần nữa cải thiện hiệu quả bằng cách giảm tổn thất nhiệt hoặc tổn thất bóng.

Nhà máy năng lượng mặt trời nổi

Hệ thống điện năng lượng mặt trời trên mái nhà sử dụng không gian sẵn có trên mái nhà của bạn, nơi thường không có ứng dụng nào khác. Tuy nhiên, các nhà máy năng lượng mặt trời quy mô lớn hơn chiếm một phần đáng kể diện tích đất.

Điện năng lượng mặt trời nổi
Điện năng lượng mặt trời nổi

Ví dụ, trang trại năng lượng mặt trời nổi Đa Mi Bình Thuận là dự án đầu tiên và lớn nhất tại Việt Nam hiện nay. Dự án có công suất 47,5 MWp với tổng mức đầu tư hơn 1.400 tỷ đồng. Toàn bộ các hạng mục công trình nhà máy điện mặt trời Đa Mi được xây dựng trên diện tích 56,65 ha, trong đó 50 ha mặt nước dùng để lắp đặt các tấm quang điện mặt trời (diện tích lắp đặt tấm quang điện chiếm chưa đến 10% tổng diện tích mặt hồ Đa Mi.

Các nhà máy năng lượng mặt trời nổi, đúng như tên gọi, là các trang trại năng lượng mặt trời nổi trên mặt nước.

Điều này có nhiều lợi ích. Thứ nhất, nó tiết kiệm chi phí đất đai. Thứ hai, nó làm giảm sự bốc hơi của nước bên dưới, vốn là nguồn tài nguyên quan trọng, đặc biệt là ở những khu vực khô hạn. Cuối cùng, bằng cách đặt trên mặt nước, nhiệt độ trung bình của các tấm pin mặt trời vẫn tương đối thấp, mang lại hiệu suất cao hơn, giảm tổn thất và suy thoái nhiệt.

Tấm Pin Mặt Trời Rẻ Hơn

Theo dữ liệu do Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) tổng hợp, giá thành của năng lượng mặt trời đơn tinh thể năm 2012 là khoảng 1 USD/W. Chỉ trong vòng một thập kỷ, chi phí này đã giảm xuống còn 0,12 USD/W. Đây là mức giảm chi phí lớn, giảm 88% chỉ trong 10 năm và gợi nhớ đến việc thị trường điện thoại di động tiếp quản lĩnh vực truyền thông từ đầu thế kỷ này.

Nhờ giá giảm, năng lượng mặt trời đã nổi lên như nguồn năng lượng hàng đầu, đe dọa cả than đá, đối thủ cạnh tranh lâu đời của nó. Trong thập kỷ qua, khoảng 2,6 nghìn tỷ USD đã được đầu tư vào năng lượng tái tạo, một nửa trong số đó dành cho năng lượng mặt trời.

Giá lắp điện mặt trời

Báo giá lắp điện mặt trời tại Hà Nội

Báo giá lắp điện mặt trời tại Hải Phòng

Báo giá lắp điện mặt trời tại Hạ Long Quảng Ninh

Các Tấm Pin Mặt Trời Có Nhu Cầu Cao Hơn

Nhờ giá thấp, tiềm năng tiết kiệm cao và các lợi ích khác, hệ thống điện năng lượng mặt trời đang xuất hiện trên khắp vùng miền của Việt Nam nhanh hơn bao giờ hết. Trước đây chúng tôi đã báo cáo rằng số lượng hệ thống trong nước đã tăng từ chỉ 2.236 vào tháng 12 năm 2013 lên 25.431 vào tháng 12 năm 2019.

Vào tháng 10 năm 2022, con số này đã thay đổi thành con số khổng lồ là 45.361. Trên toàn thế giới, công suất lắp đặt năng lượng mặt trời đã tăng từ 25 GW năm 2009 lên 663 GW chỉ trong một thập kỷ! Các chuyên gia dự đoán rằng khi chi phí điện lưới tăng cao và khí hậu trở nên tồi tệ hơn, ngày càng nhiều người dân Việt Nam sẵn sang chuyển sang sử dụng năng lượng mặt trời.

Tấm Pin Mặt Trời Tạo Thêm Việc Làm

Một nghiên cứu của Tổ chức Lao động Quốc tế cho thấy, bất chấp đại dịch Covid-19, năm 2021 chứng kiến ​​kỷ lục 700.000 việc làm mới trong lĩnh vực năng lượng tái tạo được tạo ra. Điều này đã nâng tổng số việc làm trong lĩnh vực năng lượng tái tạo lên 12,7 triệu.

Nhưng phát hiện nổi bật nhất của nghiên cứu này là – năng lượng mặt trời là nguồn tạo việc làm lớn nhất cho lĩnh vực năng lượng sạch, với 4,3 triệu việc làm được tạo ra trong những năm qua. Nói cách khác, điên năng lượng mặt trời đóng góp tới hơn 1/3 tổng số việc làm có thể tái tạo cho đến nay.

Kết luận

Tóm lại điện năng lượng mặt trời đang trở nên quá rẻ và hiển nhiên như một sự lựa chọn nguồn năng lượng, nó không chỉ trở thành lựa chọn mặc định mà còn dần dần chiếm lĩnh tất cả các nguồn năng lượng khác.

Mặc dù điều này nghe có vẻ hơi kịch tính nhưng nhìn lại thập kỷ vừa qua cho thấy điều này thực sự có thể xảy ra trong một tương lai không xa. Với nghiên cứu liên tục diễn ra trên toàn thế giới, công nghệ đang phát triển với tốc độ chóng mặt. Và cùng với sự tiến bộ của công nghệ, tác động kinh tế xã hội của năng lượng mặt trời ngày càng rõ rệt.

Như chúng tôi đã lưu ý trước đây, câu chuyện về năng lượng mặt trời và điện lưới truyền thống có vẻ giống với câu chuyện về điện thoại di động và thiết bị điện thoại cố định một cách kỳ lạ. Nói một cách đơn giản hơn, việc tiếp quản năng lượng mặt trời dường như không chỉ hiển nhiên mà còn là điều tất yếu.

5/5 - (1 bình chọn)
0 0 đánh giá
Đánh giá bài viết
Theo dõi
Thông báo của
guest

0 Góp ý
Phản hồi nội tuyến
Xem tất cả bình luận
0
Rất thích suy nghĩ của bạn, hãy bình luận.x