LỊCH SỬ HÌNH THÀNH TẤM PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

Ai là người đã phát minh ra tấm pin năng lượng mặt trời?

Ngành công nghệ năng lượng mặt trời đã phát triển liên tục từ trước đây cho đến ngày nay. Vậy nên, việc phát minh ra tấm pin năng lượng mặt trời hiện đại không chỉ còn là một cá nhân duy nhất. Mà trong đó, qua các giai đoạn ngày một được phát triển lên.

Vào năm 1839, nhà vật lý Edmond Becquerel trong khi nghiên cứu lớp phủ của các điện cực bạch kim bằng bạc clorua. Ông đã phát hiện ra sự tăng điện áp khi tiếp xúc với ánh sáng. Lúc đó, ông mới chỉ 19 tuổi, là một nhà vật lý trẻ và tài năng. Và hiệu ứng đó được đặt tên là hiệu ứng quang điện. Lúc bấy giờ, chẳng một ai nghĩ rằng, hiệu ứng ấy sẽ trở thành nền tảng cho phương pháp sản xuất điện năng lượng mặt trời.

Và đến gần 20 năm sau, một nhà phát minh người Pháp là Augustin Mouchot đã nhận ra rằng than đá cuối cùng sẽ cạn kiệt. Vậy nên, ông đã phát minh những động cơ tiên tiến hơn ở thời điểm đấy giờ. mặc dù, ông phát minh ra động cơ hơi nước mặt trời nhưng điều đó cũng góp phần quan trọng hình thành nên tấm pin năng lượng mặt trời. Và là một trong những dấu mốc quan trọng trong lịch sử của các thiết bị năng lượng mặt trời.

Vào 20 năm sau, tức năm 1883 Charles Fritts đã sáng chế ra tế bào quang điện đầu tiên. Và được chế tạo từ Selenium có hiệu suất chỉ 1%. Vài năm sau đó, một nhà khoa học người Nga – Alexander Stoletov là người sáng lập ra kỹ thuật điện. Ông bắt đầu nghiên cứu hiệu ứng quang điện. Trong quá trình mở rộng nghiên cứu, ông đã chế tạo ra một tế bào quang điện theo nguyên tắc tương tự. Thậm chí, ông còn phát hiện ra sự giảm độ nhạy (mỏi) của của chúng theo thời gian.

Và cũng cùng trong năm đó, Edward Weston đã sáng chế ra các loại pin nhiệt điện. Sử dụng ống kính phóng đại để tập trung ánh sáng mặt trời. Đến đầu thế kỷ 20, Albert Einstein đã xuất bản một bài báo về hiệu ứng quang điện (1905 AD). Từ đó, mở dần ra về sự ra đời của tấm pin năng lượng mặt trời và ​​Albert Einstein đã nhận được giải thưởng Nobel với bài về hiệu ứng quang điện.

Đến giữa thế kỷ 20, kỹ sư người Mỹ Russell Ohl đã thực hiện khám phá đột phá về P-N. Đây được coi là dấu mốc quan trọng trong kỷ nguyên phát triển các tấm pin năng lượng mặt trời. Như chúng ta đã biết thì các mối P-N được sử dụng hầu hết trong các thiết bị điện tử phức tạp hiện nay. Và ông cũng chính là người  phát minh ra tế bào hiện đại đầu tiên hoạt động bằng cách sử dụng đường giao nhau P-N. Sau đó Phòng thí nghiệm Bell, Daryl Chapin, Gerald Pearson và Calvin Fuller đã công khai các tế bào quang điện đầu tiên. Được ứng dụng cung cấp điện cho đồ chơi Ferris và một máy phát radio.

Những giai đoạn phát triển của tấm pin năng lượng mặt trời

Thế kỷ 19

Vào thế kỷ 19, khi mà các nhà khoa học đã bị vấp khi sử dụng ánh sáng hay nhiệt mặt trời để tạo ra các loại năng lượng khác. Thì đến cuối thế kỷ, các nhà vật lý đã chế tạo ra các thiết bị đơn giản. Nhằm khai thác năng mặt trời để tạo ra năng lượng. Mặc dù các thiết bị cho hiệu quả kém nhưng đã đánh dấu cho sự phát triển chế tạo ra tấm pin năng lượng mặt trời. Và mở đường cho các công nghệ tiên tiến phát triển hơn ở các thế kỷ sau.

Một số ví dụ như là động cơ năng lượng mặt trời Augustin Mouchot năm 1860. Hệ thống điện mặt trời đầu tiên có nhiều tế bào của Fritts vào năm 1884. Cũng từ đó đã đánh dấu cho nhiều sự khởi đầu khác về việc khai thác và ứng dụng năng lượng mặt trời.

Cũng ở thế kỷ 19, một số thiết bị cơ bản tạo ra điện được sáng chế ra nhưng là bằng cách khai thác nhiệt chứ không phải là ánh sáng. Nhưng đó cũng là những tiến bộ quan trọng. Giúp có thêm sự hiểu biết về các thiết bị năng lượng mặt trời. Chẳng hạn như nhiệt điện của  Weston và Severy vào năm 1888 và 1894.

​

Thế kỷ 20

Từ bài báo về hiệu ứng quang điện của Einstein và bằng chứng thực nghiệm về hiệu ứng quang điện của Robert Millikan đã cung cấp những cơ sở cho các phát minh. Vào năm 954, Western Electric đã bắt đầu bán bản quyền thương mại cho các công nghệ năng lượng mặt trời PV.

Từ năm 1957-1960, Hoffman Electronics đã đặt được hiệu suất cao và đạt kỷ lục 8-10% hiệu suất. Đến năm 1963, tập đoàn Sharp đã chế tạo ra mô-đun đầu tiên. Và đến cuối thế kỷ 20 thì một số dự án thí điểm trên toàn thế giới đã được lắp đặt.

Thế kỷ 21

Ở thế kỷ 20, chúng ta có thể thấy sự phát triển không ngừng nghỉ và ngày một tiên tiến hơn về việc ứng dụng năng lượng mặt trời. Và đến thế kỷ 21 thì những mặt còn hạn chế của các thế kỷ trước như chi phí và hiệu quả hoạt động đã được cải thiện. Và đồng thời với đó là đã giảm chi phí xuống tối ưu hơn nhờ các quy trình sản xuất tự động và sản xuất với số lượng lớn.

Tấm pin năng lượng mặt trời được sử dụng lần đầu tiên khi nào?

Sử dụng năng lượng mặt trời bằng cách sử dụng các bề mặt phản xạ, khúc xạ đã được thực hiện nhiều trong các thiên niên kỷ qua. Nhưng thiết bị chuyển đổi từ dạng năng lượng này sang năng lượng khác đã mở ra một kỷ nguyên mới trong ngành công nghệ. Đó là tấm quang điện mặt trời. Việc sử dụng hệ thống đầu tiên được Charles Fritts thực hiện. Vào năm 1884, ông là người đầu tiên đã cài đặt tấm quang điện mặt trời trên mái nhà tại New York.

Các tấm được làm từ selenium và lúc này hiệu quả cho thấy chỉ 1%. Vào năm 1958, xuất hiện ứng dụng không gian đầu tiên của các tấm pin mặt trời khi vệ tinh Vanguard I được phóng lên. Tuy chỉ có một tế bào  1 watt được sử dụng để cung cấp năng lượng nhưng đã mở ra sự khởi đầu về sự ứng dụng tấm pin năng lượng mặt trời. Sau đó, các vệ tinh khác như Vanguard II, Sputnik 3 và Explorer III cũng sử dụng các tấm pin mặt trời.

Từ đó, các thiết bị được ứng dụng từ năng lượng mặt trời ngày càng được sử dụng phổ biến hơn. Như ‘Solar One’. Nơi cư trú chạy bằng năng lượng mặt trời đầu tiên trên thế giới; được xây dựng bởi Đại học Delwar vào năm 1973. Hay chiếc máy bay chạy bằng năng lượng mặt trời đầu tiên. Với tên gọi là The Solar Challenger được chế tạo bởi Paul MacCready vào năm 1981.

Dần dần, nhiều nhà máy năng lượng mặt trời thương mại bắt đầu xuất hiện nhiều hơn. Như xây dựng ​​nhà máy điện thương mại quy mô megawatt đầu tiên ở California vào năm 1982. Nhà máy ở Pellworm, Đức năm 1983… Kể từ đó, ứng dụng năng lượng mặt trời hay sử dụng tấm pin năng lượng vào trong đời sống ngày càng rộng rãi hơn. Như các loại đèn năng lượng mặt trời, bình nóng lạnh năng lượng…

Trải qua nhiều năm và cho đến ngày nay, tấm pin năng lượng mặt trời ngày một được cải thiện và phát triển hơn. Mang đến hiệu quả cao hơn từ 10 đến 15 lần và chi phí giảm xuống. Và lựa chọn các vật liệu để sản xuất ngày càng theo tiêu chí hiệu quả, rẻ hơn và bảo vệ môi trường. Như những vật liệu Gallium Arsenide, Cadmium Telluride, Perovskite, Copper Indium Gallium Selenide…

Như vậy, trên đây là những thông tin về lịch sử hình thành và phát triển của tấm pin năng lượng mặt trời. Mong rằng bài viết này sẽ mang đến những thông tin hữu ích cho bạn đọc. 

Nếu bạn đang có nhu cầu cần tư vấn về việc lắp đặt hệ thống pin năng lượng mặt trời, và bạn đang cần tìm một đơn vị với kinh nghiệm, độ uy tín và đảm bảo chất lượng về dịch vụ, hãy liên hệ ngay với Envigreen theo thông tin sau:

CÔNG TY TNHH KỸ THUẬT ENVI GREEN
Trụ sở chính: Lô B2, KDC Kim Sơn, Đường Nguyễn Hữu Thọ, Phường Tân Phong, Quận 7, TP.HCM
Chi nhánh: Số 9A, đường 72M, phường Quán Bàu, thành phố Vinh, Tỉnh Nghệ An
Website: envigreen.vn
Email: envigreenchupham@gmail.com
Hotline: 0856399630 ( Ms. Nga)