Tương lai của năng lượng mặt trời là gì?

Trong thế kỷ 21, năng lượng mặt trời đã trở thành một phần của cuộc sống hàng ngày.Từ các bể bơi nóng mặt trời đến những ngôi nhà chạy bằng ánh nắng mặt trời, có nhiều ví dụ thể hiện ứng dụng hữu ích của sức mạnh sạch sẽ, an toàn, bền vững của mặt trời.Khi mối quan tâm phát triển về tác động của việc đốt nhiên liệu hóa thạch và khả năng làm cạn kiệt các nguồn năng lượng không thể tái tạo, tương lai của năng lượng mặt trời có vẻ tươi sáng.Vào năm 2013, công nghệ này không phải là không có vấn đề, và cho đến nay, các ứng dụng chủ yếu là quy mô tương đối nhỏ, nhưng rất nhiều nghiên cứu đang diễn ra trong lĩnh vực này, và đã có một số phát triển rất hứa hẹn.Khai thác năng lượng mặt trời

Mặt trời có khả năng là một nguồn năng lượng sạch, có thể tái tạo rất lớn.Một số ước tính rằng ánh sáng mặt trời có thể tạo ra sức mạnh gấp 10.000 lần so với trái đất được sử dụng vào đầu thế kỷ 21.Tuy nhiên, có những thách thức công nghệ lớn để được đáp ứng trong việc khai thác năng lượng đó một cách hiệu quả.Có một số công nghệ khác nhau có sẵn, và đang được phát triển, sử dụng ánh sáng mặt trời để cung cấp năng lượng.

Ánh sáng mặt trời có thể được sử dụng đơn giản để làm nóng nước, sau đó được sử dụng để cung cấp hệ thống sưởi trung tâm cho nhà.Ngoài ra, nó có thể được sử dụng để tạo ra điện bằng cách sử dụng các tế bào quang điện (PV) được sắp xếp trên các tấm pin mặt trời.Phương pháp thứ ba là tập trung ánh sáng mặt trời vào mục tiêu để tạo ra nhiệt, có thể được sử dụng trực tiếp cho mục đích công nghiệp hoặc cung cấp điện.Khi tiếp xúc với ánh sáng.Các tế bào quang điện được xây dựng để khai thác hiệu ứng này và các tấm pin mặt trời bao gồm các mảng lớn của các thiết bị này được định vị để nhận càng nhiều ánh sáng mặt trời càng tốt.Cùng nhau, họ có thể tạo ra một lượng điện đáng kể.Mặc dù, tính đến năm 2013, chúng tương đối kém hiệu quả, chúng thường có chi phí chạy và bảo trì rất thấp, và có thể rất hiệu quả trong việc cung cấp năng lượng cho nhà.Rất nhiều nghiên cứu đang diễn ra để cải thiện hiệu quả và xây dựng các tế bào từ các vật liệu rẻ hơn. Hầu hết các tấm pin mặt trời bao gồm các tế bào PV silicon tinh thể, hiệu quả 18-24% trong việc chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện.Một số lựa chọn thay thế, tuy nhiên, đang được điều tra.Các tế bào màng mỏng có thể được làm từ nhiều loại vật liệu.Mặc dù chúng hiện đang kém hiệu quả hơn các tế bào PV tiêu chuẩn, nhưng chúng nhẹ, linh hoạt và rẻ hơn để sản xuất.Các tế bào đa chức năng có thể đạt được hiệu quả hơn 43%.Chúng được cấu trúc sao cho các phần khác nhau của tế bào được điều chỉnh để chụp ánh sáng mặt trời ở các phạm vi bước sóng cụ thể, thay vì có một thụ thể duy nhất bỏ lỡ một phần năng lượng có sẵn., đôi khi được gọi là tế bào gratzel, sau Michael Gratzel, người đầu tiên phát triển nó vào những năm 1990.Chúng sử dụng thuốc nhuộm để thu năng lượng mặt trời và tạo ra một dòng điện tử, được bổ sung thông qua lớp chất điện phân lỏng bên dưới.Mặc dù có khả năng rẻ để sản xuất, nhưng chúng chỉ có hiệu quả khoảng 12% và có vấn đề với độ bền có thể ảnh hưởng đến việc sử dụng thương mại.Ví dụ, chất lỏng có thể đóng băng trong điều kiện lạnh hoặc mở rộng khi ấm và có thể bị rò rỉ.Các nhà nghiên cứu đã phát triển một phiên bản của tế bào trong đó chất điện phân lỏng rắc rối được thay thế bằng vật liệu rắn, mở đường cho các tấm pin mặt trời giá rẻ và bền.

Ngoài việc phát triển các tế bào quang điện rẻ hơn và hiệu quả hơn, một phần quan trọng củaTương lai của năng lượng mặt trời nằm ở việc xây dựng các tòa nhà mới và sự trang bị thêm của nhiều người cũ.Một số chuyên gia dự đoán rằng hầu hết, nếu không phải tất cả, các tòa nhà mới sẽ có các tấm pin mặt trời được lắp đặt trên mái nhà.Vì những thứ này cũng dễ dàng được trang bị, nhiều tòa nhà cũ có thể nhận được các bản nâng cấp để chạy bằng sức mạnh từ Mặt trời.ExpERTS và các nhà môi trường hy vọng rằng tòa nhà năng lượng xanh sẽ được các chính phủ khuyến khích thông qua các ưu đãi thuế, miễn trừ và tài trợ cho việc sử dụng năng lượng thay thế. Các tấm pin mặt trời trên một mái nhà có thể, trong một số khu vực, cung cấp tất cả hoặc hầu hết các nhu cầu năng lượng của gia đình.Tuy nhiên, trong trường hợp mọi người sống trong chỗ ở nhiều tầng, lượng không gian mái là rất nhỏ so với số lượng nhà.Mặc dù nhỏ, cá nhân, các ứng dụng có thể loại bỏ một số căng thẳng ra khỏi lưới điện, nếu mặt trời cung cấp nhu cầu năng lượng của các thành phố và các ngành công nghiệp, tương lai của nó phải nằm trong các trạm phát điện chạy bằng năng lượng mặt trời lớn.Khai thác năng lượng mặt trời bằng cách sử dụng các tế bào PV là không gian cần thiết để xây dựng các nhà máy điện.Một nhà máy bao gồm hàng ngàn tấm pin mặt trời, không giống như những cái hiện đang được lắp đặt trên các ngôi nhà năng lượng thay thế.Bởi vì điều này, họ yêu cầu một khu vực nắng liên tục và một lượng không gian đáng kể.Hiện tại, một trong những nhà máy điện lớn nhất thế giới bao gồm hơn 10 dặm vuông (16,9 km

2) và tạo ra đủ điện để chạy khoảng 200.000 ngôi nhà.Một số chuyên gia cho rằng để cung cấp năng lượng cho toàn bộ Hoa Kỳ, một khu vực khoảng 100 dặm (160,9 km) mỗi bên sẽ được yêu cầu, có thể là một nơi nào đó trong khí hậu sa mạc của Tây Nam nước Mỹ.Các khả năng khác tồn tại cho sự khai thác quy mô lớn của sức mạnh của mặt trời.Một ví dụ là công nghệ năng lượng mặt trời (CSP) tập trung.Thay vì tạo ra điện trực tiếp, những ánh sáng mặt trời cô đặc này để làm nóng nước, cung cấp hơi nước để điều khiển một tuabin sản xuất điện giống như một nhà máy điện thông thường.Chúng có thể bao gồm các mảng gương parabol tập trung ánh sáng mặt trời vào một ống tuyến tính chứa đầy chất lỏng.Ngoài ra, nhiệt từ mặt trời có thể được tập trung bởi một tấm gương parabol để làm nóng chất lỏng điều khiển động cơ stirling, cung cấp năng lượng cơ học để phát điện.-Tracking Gương phẳng tập trung nhiệt từ mặt trời trên một thùng chứa chất lỏng được sử dụng để cung cấp hơi nước cho máy phát điện.Một số nhà máy đang hoạt động, sản xuất 10-20 megawatt điện.Các nhà máy trong tương lai có thể cung cấp tới 200 megawatt. Tương lai Một xu hướng đáng khích lệ liên quan đến tương lai của năng lượng mặt trời là nhiều nhà đổi mới lớn nhất thế giới đang chọn để tập trung tài năng và quỹ của họ để cải thiện công nghệ năng lượng thay thế.Nhiều chương trình giải thưởng mdash;được tài trợ bởi các chính phủ khác nhau trên khắp thế giới mdash;Tập trung vào việc cung cấp năng lượng mặt trời về mặt kinh tế, và trên quy mô lớn.Ở nhiều quốc gia, công dân được khuyến khích tài chính để chuyển sang các nguồn năng lượng của Green Green và lắp đặt các tấm pin mặt trời của riêng họ. Mặc dù, kể từ năm 2013, có nhiều dấu hiệu đáng khích lệ rằng các chính phủ đang thừa nhận sự cần thiết của các nguồn năng lượng thay thế vàThúc đẩy nghiên cứu về năng lượng mặt trời, câu trả lời nằm trong một phần của công dân thế giới.Những công dân bình thường chọn mua và hỗ trợ sẽ ảnh hưởng đến xu hướng của tương lai.Bằng cách cài đặt các tấm pin mặt trời, quyên góp cho các tổ chức nghiên cứu liên quan đến năng lượng thay thế, lấy bằng đại học về một chủ đề liên quan và bỏ phiếu cho các biện pháp thúc đẩy phát triển năng lượng thay thế, bất cứ ai cũng có thể nói về tương lai của năng lượng mặt trời.