Đi n m t tr iệ ặ ờ (ti ng Anhế: Photovoltaics - PV) là lĩnh v c nghiên c u và ng d ng kự ứ ứ ụ ỹ
thu t bi n đ i ánh sáng m t tr i tr c ti p thành đi n năng nh ậ ế ổ ặ ờ ự ế ệ ờ pin m t tr iặ ờ . Ngày nay,
do nhu c u năng l ng s ch ngày càng nhi u nên ngành s n xu t pin m t tr i phátầ ượ ạ ề ả ấ ặ ờ
tri n c c kỳ nhanh chóngể ự [1][2][3].
S n l ng đi n m t tr i tăng 48% m t năm k t 2002, nghĩa là c hai năm l i tăngả ượ ệ ặ ờ ộ ể ừ ứ ạ
g p đôi và đã giúp ngành năng l ng này đ t t c đ tăng tr ng cao nh t th gi i. Dấ ượ ạ ố ộ ưở ấ ế ớ ữ
li u đ n h t năm 2007 cho bi t toàn th gi i đ t 12400 MW công su t đi n m t tr iệ ế ế ế ế ớ ạ ấ ệ ặ ờ [4]
trong đó kho ng 90% hòa vào m ng l i đi n chungả ạ ướ ệ [5], còn l i đ c l p trên t ngạ ượ ắ ườ
hay mái c a nhi u tòa nhà g i là ủ ề ọ h th ng tích h p đi n m t tr i cho tòa nhàệ ố ơ ệ ặ ờ [6]
.
Nhi u u đãi tài chính nh tr thu đã giúp ngành đi n m t tr i m t vài n c nhề ư ư ợ ế ệ ặ ờ ở ộ ướ ư
Đ c, Nh t, Israel, Hoa Kỳ, Úc phát tri n nhanh chóng.ứ ậ ể
M c l cụ ụ
•1 T ng quanổ
•2 S phát tri n hi n t iự ể ệ ạ
•3 T ng l ng đã l p đ t toàn thổ ượ ắ ặ ế
gi iớ
•4 ng d ngỨ ụ
o4.1 Tr m phát đi nạ ệ
o4.2 Trong nhà
o4.3 Trong giao thông
o4.4 Trong các thi t b r iế ị ờ
•5 Xem thêm
•6 Tham kh oả
•7 Liên k t ngoàiế
T ng quanổ
T m năng l ng m t tr i chuy n ánh sáng tr c ti p thành đi n năngấ ượ ặ ờ ể ự ế ệ
Năng l ng b c x m t tr i bình quân, đ n v watt/m². Các d u ch m nh th hi nượ ứ ạ ặ ờ ơ ị ấ ấ ỏ ể ệ
di n tích c n l p pin m t tr i hi u su t 8% đ đ năng l ng dùng cho toàn th gi i.ệ ầ ắ ặ ờ ệ ấ ể ủ ượ ế ớ
B n đ v ti m năng năng l ng m t tr i châu Âuả ồ ề ề ượ ặ ờ ở
K thu t đi n m t tr i đ n gi n là cách chuy n quang năng thành đi n năng tr c ti pỹ ậ ệ ặ ờ ơ ả ể ệ ự ế
nh các t m pin m t tr i ghép l i v i nhau thành mô đun. ờ ấ ặ ờ ạ ớ Photon đ p vào ậelectron làm
năng l ng c a electron tăng lên và di chuy n t o thành dòng đi n.ượ ủ ể ạ ệ
Đi n năng do pin m t tr i t o đ s d ng hay đ s c pin. Th i kỳ đ u di n m t tr iệ ặ ờ ạ ể ử ụ ể ạ ờ ầ ệ ặ ờ
ch đ c dùng cho ỉ ượ v tinh nhân t oệ ạ hay phi thuy nề nh ng ngày nay công d ng chínhư ụ
c a nó là đ c p đi n vào l i đi n chung nh b chuy n đ i t dòng đi n m t chi uủ ể ấ ệ ướ ệ ờ ộ ể ổ ừ ệ ộ ề
trong pin sang đi n xoay chi u. Còn m t ph n nh dùng c p đi n cho các ngôi nhà,ệ ề ộ ầ ỏ ấ ệ
tr m đi n tho i, b đi u khi n t xa...ạ ệ ạ ộ ề ể ừ
T m pin đ c đ t d i m t l p g ng nh m ngăn nh ng tác đ ng t môi tr ng. Đấ ượ ặ ướ ộ ớ ươ ằ ữ ộ ừ ườ ể
có l ng đi n l n h n m t m nh pin riêng l có th t o ra ng i ta g n k t nhi uượ ệ ớ ơ ộ ả ẻ ể ạ ườ ắ ế ề
m nh l i thành m t t m l n là ả ạ ộ ấ ớ pin m t tr iặ ờ . M t t m pin riêng l đ c p đi n choộ ấ ẻ ủ ấ ệ
m t tr m đi n tho i công c ng, còn đ đ c p cho m t căn nhà hay m t nhà máy đi nộ ạ ệ ạ ộ ể ủ ấ ộ ộ ệ
thì ph i c n nhi u t m ghép l i thành dãy. Dù hi n gi giá thành đi n m t tr i h uả ầ ề ấ ạ ệ ờ ệ ặ ờ ầ
nh v n cao h n r t nhi u so v i giá đi n l i nh ng m t s n c nh Nh t B nư ẫ ơ ấ ề ớ ệ ướ ư ở ộ ố ướ ư ậ ả
hay Đ c nh có u đãi v tài chính, thu khóa mà s n l ng c a ngành này đã cóứ ờ ư ề ế ả ượ ủ
b c ti n v t b c do l ng c u tăng.ướ ế ượ ậ ượ ầ
The EPIA/Greenpeace Advanced Scenario d báo đ n năm 2030 ngành đi n m t tr iự ế ệ ặ ờ
toàn th gi i s đ t công su t x p x 2600 ế ớ ẽ ạ ấ ấ ỉ TWh, nghĩa là đ cung c p cho 14% dân sủ ấ ố
đ a c uị ầ [7].
Nguyên lý làm vi c c a pin m t tr i ệ ủ ặ ờ
Pin năng l ng m t tr i (hay pin quang đi n, t bào quang đi n), là thi t b bán d nượ ặ ờ ệ ế ệ ế ị ẫ
ch a l ng l n các diod p-n, du i s hi n di n c a ánh sáng m t tr i có kh năng t oứ ượ ớ ớ ự ệ ệ ủ ặ ờ ả ạ
ra dòng đi n s d ng đ c. S chuy n đ i này g i là hi u ng quang đi n.ệ ử ụ ượ ự ể ổ ọ ệ ứ ệ
Các pin năng l ng m t tr i có nhi u ng d ng. Chúng đ c bi t thích h p cho cácượ ặ ờ ề ứ ụ ặ ệ ợ
vùng mà đi n năng trong m ng l i ch a v n t i, các v tinh quay xung quanh quệ ạ ướ ư ươ ớ ệ ỹ
đ o trái đ t, máy tính c m tay, các máy đi n tho i c m tay t xa, thi t b b m n c...ạ ấ ầ ệ ạ ầ ừ ế ị ơ ướ
Pin năng l ng m t tr i (t o thành các module hay các t m năng l ng m t tr i) xu tượ ặ ờ ạ ấ ượ ặ ờ ấ
hi n trên nóc các tòa nhà n i chúng có th k t n i v i b chuy n đ i c a m ng l iệ ơ ể ế ố ớ ộ ể ổ ủ ạ ướ
đi n.ệ
L ch sị ử
Hi u ng quang đi n đ c phát hi n đ u tiên năm 1839 b i nhà v t lý Pháp Alexandreệ ứ ệ ượ ệ ầ ở ậ
Edmond Becquerel. Tuy nhiên cho đ n 1883 m t pin năng l ng m i đ c t o thành,ế ộ ượ ớ ượ ạ
b i Charles Fritts, ông ph lên m ch bán d n selen m t l p c c m ng vàng đ t o nênở ủ ạ ẫ ộ ớ ự ỏ ể ạ
m ch n i. Thi t b ch có hi u su t 1%, Russell Ohl xem là ng i t o ra pin năngạ ố ế ị ỉ ệ ấ ườ ạ
l ng m t tr i đ u tiên năm 1946. Sven Ason Berglund đã có ph ng pháp liên quanượ ặ ờ ầ ươ
đ n vi c tăng kh năng c m nh n ánh sáng c a pin.ế ệ ả ả ậ ủ
N n t ngề ả
Đ tìm hi u v pin m t tr i, thì c n m t ít lý thuy t n n t ng v v t lý ch t bán d n.ể ể ề ặ ờ ầ ộ ế ề ả ề ậ ấ ẫ
Đ đ n gi n, miêu t sau đây ch gi i h n ho t đ ng c a m t pin năng l ng tinh thể ơ ả ả ỉ ớ ạ ạ ộ ủ ộ ượ ể
silic.