|
Show
Năng lượng không tự nhiên sinh ra hoặc tự nhiên mất đi mà chỉ biến đổi từ dạng này qua dạng khác hoặc truyền từ vật này sang vật khác.
Năng lượng không tự nhiên sinh ra hoặc tự nhiên mất đi mà chỉ biến đổi từ dạng này qua dạng khác hoặc truyền từ vật này sang vật khác. Định luật này dùng cho mọi lĩnh vực của tự nhiên. Mọi hoạt động sống của cơ thể đều gắn chặt với hoạt động sống của các tế bào và đều cần năng lượng. Quá trình biến đổi các chất đơn giản thành các chất đặc trưng có cấu trúc phức tạp và tích lũy năng lượng, đồng thời xảy ra sự ôxi hóa các chất phức tạp thành các chất đơn giản và giải phóng năng lượng gọi là quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng. Bài viết này chúng ta sẽ tìm hiểu rõ hơn về chuyển hóa năng lượng. Chuyển hóa năng lượng là gì?Chuyển đổi năng lượng là quá trình thay đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác. Trong vật lý, năng lượng là một đại lượng cung cấp khả năng thực hiện công việc hoặc cung cấp nhiệt. Ngoài việc có thể chuyển đổi, theo định luật bảo toàn năng lượng, năng lượng có thể chuyển sang một vị trí hoặc vật thể khác, nhưng nó không thể được tạo ra hoặc phá hủy. Ta có thể nhận biết được các dạng năng lượng như hóa năng, quang năng, điện năng khi chúng chuyển hóa thành cơ năng hay nhiệt năng.  Ví dụ về sự chuyển hóa năng lượng trong tự nhiên:- Nhiệt điện: năng lượng của nhiên liệu bị đốt cháy được chuyển hóa thành cơ năng rồi thành điện năng. - Thủy điện: thế năng của nước trên hồ chứa được biến đổi thành động năng rồi thành điện năng. - Điện gió: động năng của gió được biến đổi thành điện năng. - Pin mặt trời: biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng. - Điện hạt nhân: năng lượng hạt nhân được biến đổi thành nhiệt năng rồi thành cơ năng cuối cùng thành điện năng. - Trong nhà máy nhiệt điện, thủy điện, điện hạt nhân, đều có máy phát điện trong đó cơ năng được chuyển hóa thành điện năng. Sự chuyển đổi năng lượng mặt trờiSự chuyển đổi năng lượng mặt trời mô tả các công nghệ dành cho việc chuyển đổi năng lượng mặt trời thành các dạng năng lượng khác, bao gồm điện, nhiên liệu và nhiệt. Nó bao gồm các công nghệ thu thập ánh sáng trong đó sử dụng các thiết bị quang điện bán dẫn truyền thống (PV), quang điện mới nổi, sản xuất nhiên liệu mặt trời thông qua điện phân, quang hợp nhân tạo và các dạng xúc tác quang liên quan trực tiếp đến việc tạo ra các phân tử giàu năng lượng. Các khía cạnh cơ bản về điện quang trong một số công nghệ chuyển đổi năng lượng mặt trời mới nổi để tạo ra được cả điện (quang điện) và nhiên liệu mặt trời, tạo thành một lĩnh vực nghiên cứu tích cực hiện nay. - Sản xuất điện Quang điện (PV) sử dụng pin mặt trời silicon để chuyển đổi năng lượng từ nguồn ánh sáng mặt trời thành điện năng. Sự chuyển đổi này hoạt động dưới hiệu ứng quang điện dẫn đến sự phát xạ của các electron. Năng lượng mặt trời tập trung (CSP). Sử dụng thấu kính hoặc gương và thiết bị theo dõi để tập trung một vùng lớn ánh sáng mặt trời thành một chùm tia nhỏ. Điện mặt trời được dự đoán là nguồn điện lớn nhất thế giới vào năm 2050. - Năng lượng nhiệt Nhiệt lượng do mặt trời thu vào có cường độ cao và có tính phóng xạ. Mặt trời bắn phá Trái Đất bằng hàng tỷ hạt nano tích điện với một lượng năng lượng khổng lồ được tích trữ bên trong chúng. Lượng nhiệt này có thể được sử dụng để làm nóng nước, sưởi ấm không gian, làm mát không gian và quá trình sinh nhiệt. Nhiều hệ thống tạo hơi đã thích nghi với việc sử dụng ánh sáng mặt trời làm nguồn chính để làm nóng nước cấp, một sự phát triển đã làm tăng đáng kể hiệu suất tổng thể của nồi hơi và nhiều loại hệ thống thu hồi nhiệt thải khác. Bếp năng lượng mặt trời sử dụng ánh sáng mặt trời để nấu nướng, sấy khô và thanh trùng. Quá trình chưng cất bằng năng lượng mặt trời được sử dụng cho các quy trình xử lý nước để tạo ra nước uống có thể uống được, đã là một nhân tố cực kỳ mạnh mẽ trong việc cung cấp cho các quốc gia cần cứu trợ thông qua việc sử dụng công nghệ tiên tiến. Tạm kết Nói chung mọi quá trình biến đổi trong tự nhiên đều kèm theo sự chuyển hóa năng lượng từ dạng này sang dạng khác hay truyền từ vật này sang vật khác. Nhận biết được 1 vật có năng lượng khi vật đó có khả năng thực hiện công (cơ năng) hay làm nóng các vật khác ( nhiệt năng) Tags chuyển hóa năng lượng
Năng lựơng từ mặt trời cung cấp một nguồn năng lượng dồi dào không cạn kiệt và không sản sinh ra khí thải carbon dioxide. Do đó, việc phát triển ngành công nghệ năng lượng mặt trời đang được rất nhiều nhà khoa học quan tâm. Vậy pin năng lượng mặt trời là gì? hoạt động như thế nào? Lịch sử phát triển của pin năng lượng mặt trời Hiệu ứng quang điện được phát hiện đầu tiên năm 1839 bởi nhà vật lý Pháp Alexandre Edmond Becquerel. Tuy nhiên cho đến 1883 một pin năng lượng mặt trời mới được tạo thành, bởi Charles Fritts, ông phủ lên mạch bán dẫn selen một lớp cực mỏng vàng để tạo nên mạch nối. Thiết bị chỉ có hiệu suất 1%, Russell Ohl xem là người tạo ra pin năng lượng mặt trời đầu tiên năm 1946. Sven Ason Berglund đã có phương pháp liên quan đến việc tăng khả năng cảm nhận ánh sáng của pin. Nguyên lý hoạt động Pin năng lượng mặt trời (solar panel/pin mặt trời/pin quang điện) là thiết bị giúp chuyển hóa trực tiếp năng lượng ánh sáng mặt trời (quang năng) thành năng lượng điện (điện năng) dựa trên hiệu ứng quang điện. Hiệu ứng quang điện là khả năng phát ra điện tử (electron) khi được ánh sáng chiếu vào của vật chất. Silicon được biết đến là một chất bán dẫn. “Chất bán dẫn là vật liệu trung gian giữa chất dẫn điện và chất cách điện. Chất bán dẫn hoạt động như một chất cách điện ở nhiệt độ thấp và có tính dẫn điện ở nhiệt độ phòng”. Với tính chất như vậy, silicon là một thành phần quan trọng trong cấu tạo của pin năng lượng mặt trời.
Ánh sáng mặt trời bao gồm các hạt rất nhỏ gọi là photon được tỏa ra từ mặt trời. Khi va chạm với các nguyên tử silicon của pin năng lượng mặt trời, những hạt photon truyền năng lượng của chúng tới các electron rời rạc, kích thích làm cho electron đang liên kết với nguyên tử bị bật ra khỏi nguyên tử, đồng thời ở nguyên tử xuất hiện chỗ trống vì thiếu electron. Tuy nhiên giải phóng các electron chỉ mới là một nửa công việc của pin năng lượng mặt trời, sau đó nó cần phải dồn các electron rải rác này vào một dòng điện. Điều này liên quan đến việc tạo ra một sự mất cân bằng điện trong pin năng lượng mặt trời, có tác dụng giống như xây một con dốc để các electron chảy theo cùng một hướng. Sự mất cân bằng này có thể được tạo ra bởi tổ chức bên trong của silicon. Nguyên tử silicon được sắp xếp cùng nhau trong một cấu trúc ràng buộc chặt chẽ. Bằng cách ép một số lượng nhỏ các nguyên tố khác vào cấu trúc này, sẽ có hai loại silicon khác nhau được tạo ra: loại n và loại p. Chất bán dẫn loại n (bán dẫn âm – Negative) có tạp chất là các nguyên tố thuộc nhóm V, các nguyên tử này dùng 4 electron tạo liên kết và một electron lớp ngoài liên kết lỏng lẻo với nhân, đấy chính là các electron dẫn chính. Chất bán dẫn loại p (bán dẫn dương – Positive) có tạp chất là các nguyên tố thuộc nhóm III, dẫn điện chủ yếu bằng các lỗ trống. Khi hai loại bán dẫn này được đặt cạnh nhau trong một pin năng lượng mặt trời, electron dẫn chính của loại n sẽ nhảy qua để lấp đầy những khoảng trống của loại p. Điều này có nghĩa là silicon loại n tích điện dương và silicon loại p được tích điện âm, tạo ra một điện trường trên pin năng lượng mặt trời. Vì silicon là một chất bán dẫn nên có thể hoạt động như một chất cách điện và duy trì sự mất cân bằng này. Khi làm cho electron đang liên kết với nguyên tử bị bật ra khỏi nguyên tử silicon, photon trong ánh sáng mặt trời đưa các electron này vào một trật tự nhất định, cung cấp dòng điện cho máy tính, vệ tinh và tất cả các thiết bị ở giữa.
Các loại pin năng lượng mặt trời Cho tới nay thì vật liệu chủ yếu cho pin mặt trời (và cho các thiết bị bán dẫn) là các silic tinh thể. Pin mặt trời từ tinh thể silic chia ra thành 3 loại:
* Một tinh thể hay đơn tinh thể module sản xuất dựa trên quá trình Czochralski. Đơn tinh thể loại này có hiệu suất tới 16%. Chúng thường rất mắc tiền do được cắt từ các thỏi hình ống, các tấm đơn thể này có các mặt trống ở góc nối các module. * Đa tinh thể làm từ các thỏi đúc từ silic nung chảy cẩn thận được làm nguội và làm rắn. Các pin này thường rẻ hơn các đơn tinh thể, tuy nhiên hiệu suất kém hơn. Tuy nhiên chúng có thể tạo thành các tấm vuông che phủ bề mặt nhiều hơn đơn tinh thể bù lại cho hiệu suất thấp của nó. * Dải silic tạo từ các miếng phim mỏng từ silic nóng chảy và có cấu trúc đa tinh thể, Loại này thường có hiệu suất thấp nhất, tuy nhiên loại này rẻ nhất trong các loại vì không cần phải cắt từ thỏi silicon. Các công nghệ trên là sản suất tấm, nói cách khác, các loại trên có độ dày 300 μm tạo thành và xếp lại để tạo nên module. Quí khách hàng có nhu cầu xin liên hệ: Công ty TNHH Dịch vụ Tư vấn Đầu tư và Thương mại Sài gòn Địa chỉ giao dịch: 27B Nguyễn Đình Chiểu, P.Đakao, Quận 1, TP.HCM Điện thoại: 0906983797 – 0903503030 Website: www.thuongmaisaigon.vn Email: Quí khách hàng có nhu cầu xin liên hệ: Shop Thương Mại Sài Gòn Hotline: Kinh Doanh: (028) 66 800 868 - 0383 237 237 - 090 841 3581 Kỹ thuật: 0906 983 797 Website: www.thuongmaisaigon.vn Quý Khách hàng mua sỉ hoặc Ship hàng về tỉnh vui lòng liên hệ để được giá tốt Kênh mua bán trực tuyến Uy Tín - Chất lượng |
