SOLAR LAMP - Đèn Năng Lượng Mặt Trời

Đèn Năng Lượng Mặt Trời (còn được gọi là solar light or solar lantern) là một hệ thống chiếu sáng bao gồm Đèn LED , Tấm pin mặt trời , Pin , Bộ điều khiển sạc và có thể có cả bộ biến tần... Đèn hoạt động bằng nguồn điện từ Pin (ắc quy), được sạc thông qua việc sử dụng tấm pin năng lượng mặt trời (pin quang điện mặt trời)

Đèn chiếu sáng gia đình sử dụng năng lượng mặt trời có thể thay thế các nguồn sáng khác như nến hoặc đèn dầu. Đèn năng lượng mặt trời có chi phí vận hành thấp hơn đèn dầu vì năng lượng tái tạo từ mặt trời là miễn phí, không giống như nhiên liệu. Ngoài ra, đèn năng lượng mặt trời không tạo ra ô nhiễm không khí trong nhà không giống như đèn dầu. Tuy nhiên, đèn năng lượng mặt trời thường có chi phí ban đầu cao hơn và phụ thuộc vào thời tiết.

Đèn năng lượng mặt trời để sử dụng trong các tình huống thông thường có khả năng cung cấp điện cho các thiết bị khác không chỉ mỗi đèn, chẳng hạn như để sạc điện thoại di động, quạt gió, nấu cơm, bật điều hòa, tùy theo dung lượng dự trữ của Pin. Chi phí của đèn năng lượng mặt trời đã tiếp tục giảm trong những năm gần đây do các bộ phận và đèn được sản xuất hàng loạt với số lượng lớn hơn bao giờ hết.

Hình ảnh: Cột đèn năng lượng mặt trời

Lịch Sử Hình Thành & Phát Triển Của Đèn Năng Lượng Mặt Trời

Đã có rất nhiều thời đại khác nhau của công nghệ năng lượng mặt trời, nhưng người ta tin rằng vào năm 1883, năng lượng mặt trời lần đầu tiên được chuyển thành điện năng (và do đó có thể cung cấp năng lượng cho đèn), với tế bào quang điện đầu tiên ở trạng thái rắn. Một tế bào quang điện đã được phát triển vào đầu năm 1839, nhưng phải mất nhiều thập kỷ và thực sự là nhiều thế kỷ cho đến khi năng lượng mặt trời được khai thác để sử dụng điện một cách hợp lý.

Ai đã phát minh ra đèn năng lượng mặt trời?
Một lần nữa, rất khó để có thể chỉ ra một người ở đây, nhưng nhà khoa học người Pháp Edmond Becquerel đã nhận ra rằng năng lượng mặt trời có thể dùng để tạo ra điện, vào năm 1839. Đồng hương người Pháp của ông là Augustin Mouchet sau đó đã tạo ra máy phát điện chạy bằng năng lượng mặt trời đầu tiên vào những năm 1860 . Những máy phát điện thô sơ này cung cấp đủ năng lượng để cung cấp điện cho các bóng đèn nhỏ, nhưng thực ra là đèn mặt trời như chúng ta biết ngày nay.

Đó là nhà phát minh người Mỹ Charles Fritts, vào năm 1883, người đã tin tưởng vào việc tạo ra tế bào quang điện trạng thái rắn đầu tiên, và vì vậy ông có lẽ là câu trả lời rõ ràng nhất cho người đã phát minh ra đèn năng lượng mặt trời. Pin mặt trời đầu tiên này chỉ có hiệu suất điện khoảng 1%; các tấm pin mặt trời tốt nhất hiện nay có thể có hiệu suất lên đến hơn 20%.

     Một số quang điện mặt trời sử dụng tấm silicon đơn tinh thể hoặc silicon đa tinh thể, trong khi các công nghệ mới hơn đã sử dụng pin mặt trời màng mỏng . ^[1] Kể từ khi pin mặt trời hiện đại được giới thiệu vào năm 1954 tại phòng thí nghiệm Bell , ^[2] [3] những tiến bộ về hiệu quả của pin mặt trời trong việc chuyển đổi ánh sáng thành năng lượng điện, và các kỹ thuật sản xuất hiện đại kết hợp với hiệu quả của quy mô đã dẫn đến sự phát triển quốc tế của quang điện .

• Bằng sáng chế ánh sáng mặt trời đầu tiên được nộp bởi Maurice E Paradise vào năm 1955 ^[4]

• Nhưng nếu bạn hỏi vậy ĐÈN LED sử dụng năng lượng mặt trời đầu tiên khi nào?
  Thì đó là một câu chuyện rất dài liên quanđến đèn LED vì đó là một công cuộc sáng tạo của rất nhiều nhà khoa học, bắt đầu từ Nick Holonyak Jr, người phát hiện loại LED đỏ năm 1962, rồi đến phát minh ra các điốt phát quang xanh dương tạo ra nguồn ánh sáng trắng tiết kiệm năng lượng và sáng hơn. LED xanh dương có thể kết hợp với loại đỏ và xanh lá để tạo ra ánh sáng trắng. Đây được coi là giải pháp thay thế các loại bóng đèn sợi đốt truyền thống với tính năng hiệu quả hơn.
  Nhưng để kết hợp giữa đèn LED và năng lượng mặt trời thì có rất nhiều sáng chế của các nhà khoa học và các đơn vị sản xuất, lắp ráp...phát triển thành những cột đèn led năng lượng mặt trời như ngày nay.

Hình ảnh: Các giải pháp chiếu sáng đường giao thông bằng đèn năng lượng mặt trời

• Tính đến năm 2016, đèn LED chỉ sử dụng khoảng 10% năng lượng mà đèn sợi đốt yêu cầu. ^[5] Hiệu quả trong sản xuất đèn LED đã dẫn đến việc tăng cường áp dụng như một giải pháp thay thế cho đèn điện cũ hơn
• Nếu bạn quan tâm về các dòng đèn led năng lượng mặt trời có thể tham khảo tại bài viết tổng hợp dưới đây:

  • - Đèn Năng Lượng Mặt Trời Hoạt Động Như Thế Nào?

  • - [Tổng Hợp] Các Loại ĐÈN LED sử dụng Năng Lượng Mặt Trời để chiếu sáng

  • - Đèn LED - Năng Lượng Mặt Trời | Giải Pháp Thích Ứng Biến Đổi Khí Hậu

  • - Việt Nam ưu tiên phát triển ngành năng lượng theo hướng bền vững

Các sự kiện lớn khác trong lịch sử năng lượng mặt trời

• Các tấm pin mặt trời ở ngoài vũ trụ –  Một số ứng dụng đầu tiên của công nghệ năng lượng mặt trời thực sự ở ngoài vũ trụ nơi năng lượng mặt trời được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các vệ tinh. Năm 1958, vệ tinh Vanguard I đã sử dụng một tấm pin mặt trời một watt nhỏ để cung cấp năng lượng cho bộ đàm của nó. Cuối năm đó, Vanguard II, Explorer III và Sputnik-3 đều được ra mắt với công nghệ PV trên tàu. Năm 1964, NASA chịu trách nhiệm phóng tàu vũ trụ Nimbus đầu tiên, một vệ tinh có thể chạy hoàn toàn trên một dải pin năng lượng mặt trời 470 watt. Năm 1966, NASA đã ra mắt Đài quan sát thiên văn quỹ đạo đầu tiên trên thế giới

• Nơi lưu trữ năng lượng mặt trời đầu tiên –  Năm 1973, Đại học Delwar chịu trách nhiệm xây dựng tòa nhà năng lượng mặt trời đầu tiên, có tên là Solar Solar One. Hệ thống này chạy trên một nguồn cung cấp năng lượng mặt trời và nhiệt điện mặt trời. Đây cũng là ví dụ đầu tiên của việc xây dựng hệ thống quang điện tích hợp (BIPV) – mảng không sử dụng tấm pin mặt trời mà thay vào đó là năng lượng mặt trời tích hợp vào tầng thượng, tương tự như thiết kế cho sản phẩm ngói mặt trời của Tesla .

• Thành tựu về hiệu suất chuyển đổi năng lượng mặt trời  – Từ năm 1957 đến 1960, Hoffman Electronics đã tạo ra một số bước đột phá với hiệu suất quang điện, cải thiện kỷ lục hiệu suất từ ​​8% đến 14%. Thành tựu lớn tiếp theo là vào năm 1985 khi Đại học South Wales đạt hiệu suất 20% cho các tế bào silicon. Năm 1999, Phòng thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia đã hợp tác với SpectroLab Inc. để tạo ra pin mặt trời với hiệu suất 33,3%. Đại học South Wales đã phá vỡ kỷ lục đó một lần nữa vào năm 2016 khi các nhà nghiên cứu đạt hiệu suất 34,5%.

• Máy bay chạy bằng năng lượng mặt trời  – Năm 1981, Paul MacC đã chế tạo Solar Challenger, chiếc máy bay đầu tiên bay bằng năng lượng mặt trời và bay qua eo biển từ Pháp đến Anh. Năm 1998, chiếc máy bay năng lượng mặt trời điều khiển từ xa có tên là Pathfinder. kỷ lục sau khi đạt 80.000 feet. NASA đã phá vỡ kỷ lục đó vào năm 2001 khi họ đạt 96.000 feet bằng máy bay không tên lửa. Năm 2016, Bertrand Piccard đã hoàn thành chuyến bay không khí thải đầu tiên trên toàn thế giới với Solar Impulse 2, máy bay chạy bằng năng lượng mặt trời lớn nhất và mạnh nhất thế giới hiện nay.

• Chi phí năng lượng mặt trời theo thời gian  – Giá cho các tấm pin mặt trời đã giảm đáng kể trong vài thập kỷ qua, dẫn đến nhu cầu tiêu dùng tăng lên đã tạo ra hơn một triệu tấm lắp đặt  tại Mỹ vào đầu năm 2016. Vào năm 1956, các tấm pin mặt trời có giá khoảng 300 đô la mỗi watt . Đến năm 1975, con số đó đã giảm xuống chỉ còn hơn 100$US / watt. Ngày nay, một tấm pin mặt trời có thể có giá chỉ $ 0,4 một watt. Hãy xem xét điều này: kể từ năm 1980, giá pin mặt trời đã giảm ít nhất 10% mỗi năm.Chi phí giảm mạnh chủ yếu là do sự phổ biến ngày càng tăng của năng lượng mặt trời và tính hợp pháp của PV như một nguồn năng lượng đáng tin cậy trong thế giới ngày nay.

• Vào cuối những năm 1950 và 1960, chương trình không gian của NASA đã đóng một vai trò tích cực trong sự phát triển của quang điện. “Các tế bào là nguồn năng lượng điện hoàn hảo cho vệ tinh vì chúng rất chắc chắn, nhẹ và có thể đáp ứng các yêu cầu công suất thấp đáng tin cậy.”

• Năm 1982 Nhà máy điện mặt trời đầu tiên có công suất 1MW được hoàn thành ở Mỹ.

• Năm 1983: sản xuất pin mặt trời trên toàn thế giới vượt mức 20 MW, và doanh số bán vượt mức 250 trieu USD.

• Năm 1997: Sanyo bắt đầu sản xuất hàng loạt pin mặt trời hiệu xuất cao HIT c-Si/a-Si: H.

• Đến năm 1999 tổng công suất lắp đặt pin mặt trời trên thế giới đạt 1GW.

• Năm 2002: Hội nghị Solar Silicon đầu tiên đối phó với cuộc khủng hoảng của nguyên tố Si được tổ chức bởi Photon tại Munich, Đức.

• Năm 2006: Wacker mở rộng sản xuất pin năng lượng mặt trời poly-Si tại Burghausen, Đức, Công suất lên đến 16.000 tấn / năm để trở thành công ty lớn thứ hai trong lĩnh vực này trên toàn thế giới .

• Năm 2010, tổng công suất pin mặt trời trên thế giới ước tính đạt 37,4GW (trong đó Đức có công suất lớn nhất với 7,6GW.)

Nhu cầu chiếu sáng của Việt Nam đang ngày càng gia tăng

Theo báo cáo của EVN, từ năm 2015 Việt Nam đã chính thức chuyển từ quốc gia xuất khẩu năng lượng sang nhập khẩu với tổng số 3% nhu cầu năng lượng. Dự báo tỷ lệ nhập khẩu sẽ tăng lên mức 25% vào năm 2030, nhưng cũng có thể lên đến 45%, nếu không đẩy mạnh tiến độ các dự án điện.

Trong các nhu cầu sử dụng điện thì chiếu sáng là nhu cầu cơ bản và bắt buộc của con người, chiếm 25% tổng điện năng tiêu thụ. Nếu như ngày xưa mỗi gia đình chỉ sử dụng 1-2 bóng đèn thì bây giờ tối thiểu cần 5-7 bóng để thắp sáng và đảm bảo ninh trong nhà. Theo thống kê những năm gần đây Việt Nam luôn nằm trong 20 quốc gia đang phát triển có mức tiêu thụ điện năng chiếu sáng nhiều nhất.

Trong bối cảnh đó, các chuyên gia trong ngành năng lượng khẳng định giải pháp cho bài toán này là sử dụng đèn năng lượng mặt trời để thay thế đèn điện thông thường, bởi năng lượng mặt trời là lĩnh vực mà Việt Nam có tiềm năng khai thác lớn. 

Giải pháp chiếu sáng bằng đèn năng lượng mặt trời đang dần trở thành xu thế

Trong những năm gần đây, đèn năng lượng mặt trời được nhắc đến như một giải pháp chiếu sáng với nhiều triển vọng. Trước kia đèn năng lượng mặt trời thường chỉ được sử dụng ở các vùng quê xa xôi chưa tiếp cận được lưới điện nhưng hiện nay đã được ưa chuộng rộng rãi trên khắp các tỉnh thành toàn quốc, ngay cả trung tâm thành phố lớn.

Các chuyên gia giải thích sở dĩ đèn năng lượng mặt trời đang dần trở thành xu hướng mới vì nó chiếu sáng hiệu quả không tốn 1 đồng tiền điện, tiện lợi cho người dùng hơn nữa lại an toàn và thân thiện với môi trường. Không chỉ các vùng chưa có điện lưới, đèn năng lượng mặt trời là giải pháp chiếu sáng mà các khu dân cư, đô thị, nhà máy đang tìm kiếm để giảm thiểu chi phí chiếu sáng và góp phần bảo vệ môi trường. Có thể nói đèn năng lượng mặt trời là một lựa chọn tuyệt vời ở hiện tại và cả trong tương lai sắp tới. 

Hình ảnh: Đèn LED - Đèn Năng Lượng Mặt Trời giải pháp chiếu sáng trong thành phố thông minh

Nguồn bài viết được biên tập lại từ nhiều nguồn thông tin trên internet