Phương pháp tăng hiệu suất pin mặt trời mới của đại học Stanford

Các nhà khoa học đến từ trường Đại học Stanford vừa tìm ra cách thức làm tăng hiệu suất của pin mặt trời, tốn ít chi phí hơn.

Thực tế là pin mặt trời sẽ giảm hiệu suất khi bị đốt nóng lên, báo giá hệ thống điện mặt trời, bộ chuyển đổi điện 12v-220v, đèn led 220v do đó, các nhà khoa học đã tìm cách bổ sung thêm một lớp vật liệu để pin mặt trời tiếp xúc được với "cái lạnh của vũ trụ".

Pin mặt trời có 2 chức năng: (1) chúng hấp thụ photon (lượng tử ánh sáng) để sản xuất ra điện năng, (2) chúng giữa nhiệt. Trong hai chức này năng, chỉ có chức năng đầu tiên là hữu ích.

Pin mặt trời được lắp trên mái nhà, rất gần với bầu trời nên nó hoàn toàn có thể tiếp xúc với "cái lạnh của vũ trụ". Từ đó, các nhà khoa học đã nghĩ ra cách tận dụng bầu trời làm bộ tản nhiệt cho pin mặt trời. Như vậy, bầu trời có thể vừa cung cấp năng lượng ánh sáng, vừa làm mát pin mặt trời.

Nhóm nghiên cứu của trường đại học Stanford đã tạo ra một lớp bảo vệ trong suốt cho pin mặt trời, khiến chúng có thể thải ra lượng nhiệt dư thừa mà vẫn hoạt động được bình thường.

Lớp trong suốt mà nhóm nghiên cứu tạo ra chính là lát bán dẫn, được làm từ tinh thể silic dioxit. Các nhà khoa học đã khắc những cái lỗ rộng 6 micromet, sâu 10 micromet trên lát bán dẫn. Kết quả là lớp lát bán dẫn này sẽ tăng cường khả năng hấp thụ ánh sáng mặt trời của pin, đồng thời giảm nhiệt độ của pin xuống đến 13 độ C do làm lạnh bằng bức xạ.

Các nhà khoa học cho biết lớp lát bán dẫn này có thể giúp pin mặt trời biến thêm khoảng 1% ánh sáng mặt trời thành điện năng. Bạn có thể sẽ cho rằng 1% chẳng có gì đáng kể nhưng đây thật sự là một bước tiến lớn trong việc tăng hiệu suất pin mặt trời.

Ngoài ra, nhóm nghiên cứu còn cho biết lớp lát bán dẫn này có thể bảo vệ pin mặt trời khỏi hỏng hóc, giúp pin kéo dài tuổi thọ.

Nghiên cứu này sẽ chính thức được đưa ra tại Hội nghị La-de và Điện quang học được tổ chức tại San Jose, California vào tháng sáu tới.

Nguồn: Nangluong.edu.vn

Pin quang điện nhiệt mặt trời sản xuất điện năng trong bóng tối

Các nhà khoa học vừa phát minh ra một loại vật liệu nano có thể khiến pin mặt trời sản xuất ra điện năng ngay cả ở trong bóng tối.

 

"Liệu có thể sản xuất được điện năng từ năng lượng mặt trời ở trong bóng tối hay không?" Ngay khi đọc tiêu đề của bài báo, tôi tin chắc rằng câu hỏi trên sẽ xuất hiện trong đầu bạn, nhất là khi phần lớn các loại pin mặt trời hiện nay đều chỉ sản xuất ra điện năng khi có ánh sáng. Nhưng bức xạ mặt trời không chỉ ở dạng ánh sáng mà còn ở dạng nhiệt. Nhưng khi sản xuất điện năng từ năng lượng mặt trời, người ta thường không/chưa chú ý nhiều đến dạng nhiệt của bức xạ mặt trời.

Một nhóm các nhà vật lý học đến từ trường Đại học Quốc gia Australia và Đại học California tại Berkeley đang tìm nhiều cách để tận dụng được dạng nhiệt của bức xạ mặt trời và xem xem liệu họ có thể tích hợp được nó vào pin mặt trời hay không. Mục đích của họ là làm sao để pin mặt trời có thể sản xuất điện năng trong bóng tối.

Nỗ lực của họ mang lại một loại vật liệu có tính cách mạng hóa, gồm 20 nanosheet vàng và magiê florua mỏng. Hai loại lớp nanosheet được xếp chồng lên nhau, xem kẽ lẫn nhau và được đặt trên nền silic nitrat hóa. Sau đó, vật liệu này được cắt để tạo ra hốc hoặc lỗ hỏng dài.

Vật liệu mới này có tính từ quang học, có thể sử dụng cho pin mặt trời để biến chúng thành pin quang điện nhiệt, tức là chúng có thể sản xuất điện năng từ cả dạng nhiệt và ánh sáng của bức xạ mặt trời. Nó không chỉ tận dụng được ánh sáng mặt trời mà còn hấp thụ được bức xạ hồng ngoại và biến thành dòng điện. Như vậy, điều làm cho loại pin mặt trời này trở nên độc đáo chính là khả năng sản xuất ra điện năng ngay cả ở trong bóng tối.

Theo các nhà khoa học, loại pin quang điện nhiệt mới này mạng lại hiệu quả cao hơn nhiều so với những loại pin mặt trời thông thường. Vật liệu nano mới này cũng mở ra một dòng sản phẩm mới - pin mặt trời có thể sản xuất ra điện năng trong bóng tối, ngay cả khi mặt trời không chiếu sáng.

Các nhà khoa học tìm thấy nhiều ứng dụng tiềm năng của phát minh này như ứng dụng vào việc sản xuất điện năng theo nhu cầu và tái chế nhiệt bức xạ từ động cơ ô tô.

Nguồn: TKNL (Theo The Green Optimistics)

Cách phân biệt chất lượng tấm pin năng lượng mặt trời nào tốt

Nangluong.edu.vn - Chào mọi người, thỏa theo rất nhiều lời yêu cầu của các bạn yêu thích điện năng lượng mặt trời thì hôm nay SolarV Vũ Phong sẽ viết bài về: Cách phân biệt chất lượng tấm pin năng lượng mặt trời.

Bài viết dựa trên các thông tin chuẩn của ngành để gửi tới bạn đọc 1 cái nhìn khách quan nhất về chất lượng cũng như tuổi thọ của pin năng lượng mặt trời.

Phát biểu của ThS.KS Phạm Nam Phong, CEO SolarV Vũ Phong về thị trường tấm pin mặt trời hiện nay có đoạn: "Có nhiều loại pin năng lượng mặt trời được nhập khẩu từ Trung Quốc có giá rất rẻ trên thị trường mặc dù ghi Technology in Germany, in USA, in Japan... nhưng hầu hết được được lắp ghép từ các cells thải (cells loại) có độ nứt gãy cao và không đồng nhất khi chụp qua máy EL, dùng một thời gian từ 1 đến vài năm sẽ dễ xảy ra hiện tượng mất áp và do đó giảm tuổi thọ rất nhanh do các vết nứt gãy bên trong giãn nở dưới nắng nóng (do các cells của tấm pin được nối tiếp với nhau nên hỏng 1 cell nghĩa là hỏng cả tấm pin). Do vậy quý khách hàng không nên vì rẻ hơn một chút mà thay vì sử dụng được trên 30-50 năm thì lại chỉ sử dụng được vài năm", thực hư điều đó như thế nào chúng ta cùng nhau phân tích...
Hiện nay phổ biến nhất pin mặt trời đang được sử dụng hiện nay là Pin tinh thể silic. Chỉ có một số rất ít nhà máy làm công đoạn sản xuất ra tế bào quang điện còn lại hầu hết các nhà máy khác chỉ làm công đoạn lắp ráp, tức là mua khung nhôm, kính, tế bào quang điện... lắp ghép lại thành tấm pin mặt trời kích thước khác nhau. Ở Việt Nam hiện tại cũng chỉ có nhà máy lắp ráp tấm pin mặt trời như vừa đề cập. Như vậy chất lượng tấm pin sẽ phụ thuộc vào các yếu tố sau
1. Chất lượng của tế bào quang điện (solar cells). 
Tế bao quang điện là thành phần quan trọng nhất của tấm pin. Một tấm pin được cấu tạo thông thường bằng nhiều tế bào quang điện ghép nối tiếp lại với nhau, số tế bào quang điện phổ biến thường là 18 cells cho hệ 6V, 36 cells cho hệ 12V, 54 cells cho hệ 18V và 72 cells cho hệ 24V. Các tế bào này ghép nối tiếp với nhau nên nếu 1 tế bào không đạt chất lượng hoặc hỏng thì có thể hỏng cả tấm pin. Như vậy sự đồng đều về chất lượng các tế bào quang điện là rất quan trọng.
Trong quy trình sản xuất tế bào quang điện, thông thường người ta chia chất lượng tế bào quang điện thành 24 loại khác nhau, loại A hiệu suất cao nhất và có chất lượng cao nhất lấy từ loại tế bào quang điện chất lượng từ 1 đến 8, loại B từ 9 đến 16 và loại C từ 17 đến 24. Nếu chất lượng kém hơn chuẩn của loại 24 thì sẽ loại ra và gọi là cell thải (cell loại). Vậy khi mua pin mặt trời thì Cell loại A là tốt nhất.
Có một thực tế rất nguy hiểm: đó là thay vì loại tế bào chất lượng kém hơn 24 phải được bỏ đi thì rất nhiều xưởng sản xuất ở Trung Quốc tìm mua lại theo kg và ghép thành tấm pin giá rất rẻ bán ra các thị trường dễ tính, trong đó có Việt Nam. Những tế bào quang điện này khi đo vẫn ra điện, nhưng bên trong sau khi chụp quang (EL test) sẽ thấy những đường nứt gãy, sau thời gian sử dụng với sức nóng của mặt trời các vết nứt này rộng ra và tế bào đó bị ngắt mạch, có thể gây giảm hiệu suất hoặc hỏng hoàn toàn cả tấm pin. Do vậy có nhiều tấm pin xuất xứ không rõ ràng từ Trung Quốc có thể bị hỏng hoặc không ra điện chỉ sau một vài năm sử dụng, trong khi tiêu chuẩn ngành là hơn 30 năm!

Hình minh họa trên cho thấy nhìn bằng mắt thường không thể biết được tấm pin có bị nứt gãy hay không mà phải chụp qua máy chụp quang (EL Test), nên khách hàng chỉ nên mua pin mặt trời từ những nhà cung cấp uy tín thì sau này chế độ bảo hành sẽ yên tâm hơn. Các thương buôn có thể cũng ghi thời hạn bảo hành dài nhưng khi gặp sự cố họ sẽ trốn tránh trách nhiệm vì giá trị một tấm pin là khá cao...
2. Chất lượng của khung nhôm, kính, và lớp EVA, hộp ra dây điện...
Về các thành phần này thì quý khách hàng có thể nhận định khi nhìn bên ngoài, là khung nhôm dày, chắc chắn, mặt kính cũng phải dày và chắc chắn, lớp màng phía sau rờ cảm giác chất lượng, không mỏng và nhăn nheo... Các thành phần này chỉ ảnh hưởng ít tới chất lượng pin nhưng thường các tấm pin dùng cells thải (cells loại) thì các thành phần khác họ cũng không dùng hàng chất lượng để giảm giá thành thấp nhất.
3. Có phải pin càng to càng tốt?
Người Việt nói chung thích to! Nên các thương buôn cũng dựa vào đó để cố gắng tìm mua những tấm pin to. Đó thật sự là một sai lầm lớn! Như đã đề cập ở trên, Cells loại A có hiệu suất cao nhất đồng nghĩa với chất lượng cao nhất, khi ghép các cells loại này để thành tấm pin thì chúng ta có một tấm pin hiệu suất cao nhất. Với cùng diện tích 1m2 tấm pin dùng cell loại A hiệu suất 17-18% có thể cho ra hơn 160-170W điện, trong khi cũng diện tích này nếu dùng Cell thải hiệu suất 10-12% thì chỉ cho ra 100-110W điện mà thôi. Và Cells thải thì sẽ rất mau hỏng! Ở Âu Mỹ họ có 1 tiêu chuẩn bắt buộc, là tấm pin 1m2 thì tối thiểu phải đạt bao nhiêu watt, ví dụ trên 150W chẳng hạn. Còn ở Việt Nam cách các thương buôn tư vấn cho khách hàng là Pin nhỏ là pin không đủ hiệu suất, pin tôi to hơn - Đúng rồi pin nhỏ nếu dùng cell thải thì sao đủ hiệu suất được.
4. Và đây là tiêu chuẩn ngành - áp dụng cho các hãng sản xuất tấm pin uy tín:
Tiêu chuẩn ngành là: tấm pin phải đạt hiệu suất cao hơn 80% sau 25 năm sử dụng! Vậy các bạn nghĩ các tấm pin giá rẻ từ Trung Quốc có đạt được tiêu chuẩn này không?

Hình ảnh nhà máy pin UE Singapore mà SolarV Vũ Phong ký kết làm đối tác độc quyền tại Việt Nam, Campuchia, Lào và Myanmar

Nhà máy UE hiện đại

Hình: nhà máy sản xuất tấm pin năng lượng mặt trời.

Dây chuyền tuyển chọn Cells loại A tự động cho pin mặt trời UE.

Ảnh: Ông Phạm Nam Phong tại dây chuyền tuyển chọn cells cho tấm pin UE

Và tại sao SolarV Vũ Phong lại chọn UE Singapore - ví chất lượng tương đương pin sản xuất chính hãng tại Đức/Nhật nhưng giá thành cạnh tranh hơn rất nhiều cho người tiêu dùng Việt. Hãy liên hệ 19002078 hoặc Fanpage: https://www.facebook.com/solarpower.vn/ để kết nối với chúng tôi. Đội ngũ kỹ sư sẽ tận tình tư vấn cho bất kỳ yêu cầu nào của khách hàng.

Nguồn: Vuphong.vn

So Sánh Pin LI-ION Và LI-PO

Nangluong.edu.vn - Pin li-ion va pin li-po chúng là gì ? Trong hàng thập kỷ qua, sau rất nhiều thử nghiệm, hai loại pin-lithium-ion và pin lithium-polymer trở nên như một lựa chọn tốt nhất cho điện thoại di động.

Các sản phẩm kỹ thuật số và cả pin dự phòng ...tuy nhiên cũng có rất nhiều thắc mắc xung quanh 2 công nghệ pin lithium-ion và pin lithium-polymer thậm chí cả các thắc mắc bên các website nước ngoài, chúng có những ưu và nhược điểm gì? Trên thực tế có rất nhiều người "thần thánh hóa công nghệ pin Polymer" hoặc thổi phồng, tuy nhiên khi hỏi chúng hơn nhau điều gì thì có thể không trả lời được. Vậy có phải pin lithium ion thua xa pin LI-PO? Vâng rất nhiều thắc mắc xung quanh vấn đề ấy nhưng nhìn chung công nghệ nào cũng có những hạn chế nhất định. Vậy đâu là sự khác biệt?

Lithium Ion vs. Lithium Polymer – What’s the Difference?

Nói đến pin, giới công nghệ thường gán cho nó cái danh hiệu "đứa con èo uột" điều đó cũng có nghĩa là công nghệ này thật không hề đơn giản để có thể phát triển theo kịp xu hướng công nghệ đã rất hiện đại. Các phiện bản lithium cũng khá nhiều, và tất nhiên nó cũng là phạm trù rất dài liên quan đến các thuật ngữ kỹ thuật. Tuy nhiên chúng ta chỉ nên tìm hiểu công nghệ thông dụng nhất và chỉ nên tóm tắt ngắn gọn, dễ hiểu.

Thành phần cấu tạo của pin lithium:

Pin Lithium lion đã có thời gian phát triển khá lâu để người dùng có thể trải nghiệm rộng rãi trong lĩnh vực năng lượng di động. Chúng sử dụng điện cực dương (lithium cobalt oxide, lithium sắt photphat hoặc lithium mangan oxit), điện cực âm (thường là chì) và chất điện phân (ethylene carbonate, diethyl cacbonat). Các điện được lưu trữ trong các dung môi hữu cơ giữa các điện cực. Toàn bộ pin được ràng buộc chặt chẽ bởi các vỏ bọc kim loại (chính điều này đã làm pin lithium khó tùy biến theo hình dạng khác nhau và nặng hơn đến 20% so vơi pin Lipo ) để an toàn pin lithium luôn được tích hợp 1 vi mạch bảo vệ .

Tính an toàn:

Pin nào cũng nguy hiểm và luôn tiềm ẩn 1 vụ cháy hoặc nổ, mức điện năng càng lớn mức nguy hiểm càng cao. Các chuyên gia đều có những khuyến cáo khi sử dụng và thường phải tuân thủ các quy định riêng nếu muốn chúng được an toàn, cả 2 loại pin đều có thể phát nổ nếu bị chập hay quá tải hay điện áp vượt ngưỡng 4.2V. Thông thường các loại pin lithium - ion dễ cháy hơn bởi thiết kế đặc thù là vỏ bọc kim loại. Tuy nhiên chúng đều được trang bị 1 vi mach trên đó tích hợp các chip bảo vệ cho khả năng tự ngắt mạch khi có dấu hiệu mất an toàn. Tất nhiên chúng vẫn cần có chế độ chăm sóc đặc biệt khi sử dụng để có thể tối ưu hiệu xuất và nâng cao tuổi thọ.

Pin LIPO ( Lithium Polymer)

Về cơ bản thành phần hóa học bên trong cũng gần giống như các tế bào Li-Ion thông thường - Pin LiPo yêu cầu sự chăm sóc đặc biệt và phù hợp nếu bạn muốn kéo dài tuổi thọ hơn các Pin công nghệ khác. Sạc, Xả và lưu trữ tất cả đều ảnh hưởng đến tuổi thọ của Pin, sai quy tắc hoặc sơ suất có thể làm hỏng Pin.

Cấu trúc của lithium polymer

Như với hầu hết các loại pin, pin LiPoly sẽ phát nổ nếu bị quá tải nhưng vì chứa gel polymer vậy nên phản ứng cháy của chúng thường khó hơn. Tuy nhiên, phần lớn chúng lại không được trang bị các mạch bảo vệ vậy nên vẫn có thể xảy các hiện tượng phù pin dẫn đến chập cháy điển hình là như các hiện tượng cháy nổ trên điện thoại Iphone và 1 số máy sử dụng lõi pin litium polymer trong suốt thời gian vừa qua

Pin lithium-polymer khó cháy nhưng vẫn có thể phát nổ và tỉ lệ phồng rộp cao hơn

Ưu điểm và nhược điểm: Lithium Polymer Battery Advantages

Pin Lithium-ion (Li-ion): Điện áp tối thiểu cho phép là 3V7 và 4V2 khi sạc đầy.

Ưu điểm:

+  Dòng điện rò rỉ rất thấp, chu kỳ sạc xả 400 lần theo quy chuẩn nhưng có thể hơn tùy theo quy chuẩn hóa của các hãng và người sử dụng.

+  Lưu trữ được nhiều năng lượng hơn các dòng pin Ni-Cd và Ni-MH thế hệ trước.

+  Trọng lượng nhẹ, dòng phóng điện tốt nên được ứng dụng hầu hết các thiết bị kỹ thuật số ...lithium ion không bị hiệu ứng nhớ, điện áp trên mỗi Cell lớn hơn đến 3 lần các thế hệ pin trước theo chuẩn 3.7V thay vì 1.2V và nếu muốn có điện áp cao hơn chỉ cần mắc nối tiếp và sử dụng 2 cực đơn giản là - và + nên hạn chế tối đa khả năng chập cháy.

Nhược điểm:

+  Pin lithium bị suy giảm chất lượng dù bạn có sử dụng hay không.

+  Bạn có thể mua pin khi cần thiết nhưng nếu không dùng và chẳng thèm để ý đến nó trong 1 đến 2 năm bạn có thể lấy ra tiêu hủy là vừa vậy nên khi mua pin đừng nên chọn các pin có thời gian xuất xưởng quá 2 năm.

+  Pin có thể hỏng nếu bạn để điện áp kiệt dưới mức cho phép trong thời gian dài hoặc sẽ gây phù pin nếu điện áp vượt quá 4.2 v/cell. Tuy nhiên hầu hết các pin loại tốt hiện nay đều có vi mạch bảo vệ nên thường hạn chế mức thấp nhất của sự cố.

+  Do có cấu tạo đặc biệt nên hình dáng của pin luôn là hình khối, điều này hạn chế phần nào khi áp dụng sản xuất cho các thiết bị đòi hỏi ổ pin nhỏ và khó thường chúng nặng hơn pin POLI cùng dung lượng

+  Pin có thể chịu được các va đập tuy nhiên các va đập quá mạnh cũng có thể gây chập .

Pin Lithium-Polymer (Li-ion): Điện áp tối thiểu 3V7 và tối đa 4V2

Thông số pin Lithium Polymer và lithium ion mặc định

Ưu điểm:

+  Dòng điện rò rỉ thấp nếu so với lithium có cùng kích cỡ thì pin Lipo cho khả năng lưu trữ nhiều hơn.

+  Trọng lượng nhẹ và khả năng phóng điện cao nên được áp dụng cho hầu hết các thiết bị số.

+  Cấu tạo là gell polimer nên có thể chịu va đập khá (nó vẫn gây nổ nếu va chạm quá mức cho phép) vậy nên cũng thường được áp dụng cho các thiết bị điều khiển radio như mô hình máy bay cũng giống như pin lithium ion chúng không bị hiệu ứng nhớ.

+  Đặc biệt chúng có thể tùy biến hình dáng và kích thước để phù hợp với các sản phẩm khác nhau cũng như pin lithium ion, mỗi cell pin gấp 3 lần điện áp trên các dòng pin đời cũ.

+  Chúng cũng có 2 tiếp điểm - và + nên hạn chế tối đa chập cháy do đoản mạch.

Nhược điểm:

+  Chúng phát triển giới hạn so với lúc chúng được trình làng.

+  Giá thành chi phí xuất xưởng cao hơn cũng như lithium ion bị suy giảm chất lượng theo thời gian dù bạn có sử dụng hay không, nó cũng cần các chế độ bảo quản phù hợp nếu không muốn chúng bị suy giảm chất lượng nhanh chóng.

+  Chúng sẽ bị phù và chập cháy nếu điện áp vượt quá ngưỡng 4.2V /CELL, các bao bì mềm trên các tế bào polymer có thể dễ dàng đâm thủng, sự rò rỉ dẫn đến tình trạng chập mạch nội bộ hoặc tự xả gây suy yếu và nếu bị phù sẽ lớn hơn so với công nghệ pin litjhium được bao bọc bởi vỏ kim loại.

+  Độ bền ít hơn 1 chút nếu sử dụng thời dài so với pin li-ion

Bảng so sánh thông số các loại pin

Hiệu xuất pin còn lại 80% sau chu kỳ và mức độ chịu quá tải + khả năng tương thích nhiệt độ

Kết luận:

Về chất lượng độ bền của POLI kém hơn nhưng mức độ chịu quá tải lại hơn lithium tuy nhiên khả năng chịu nhiệt lithium tốt hơn LIPO và mọi thứ khác có thể nói chúng là như nhau nhưng lipo có ưu điểm như có thể chịu va đập cao hơn, khó cháy (nhưng cháy khá dữ dội) kiểu dáng có thể tùy biến, trọng lượng nhẹ phù hợp cho các thiết bị dạng nhỏ như tai nghe bluetooth, máy nghe lén, và các thiết bị số yêu cầu hình dáng mỏng. Tuy nhiên chúng lại đắt hơn và cũng dễ bị đâm thủng hay phồng rộp nhiều hơn nếu bị các lỗi kỹ thuật. Tất nhiên đó chỉ là những điều "nếu có xảy ra" vậy nên nếu bạn đang dùng 1 điện thoại hay máy tính bảng hay gì đi nữa thì cả 2 sự lựa chọn đều là giải pháp hoàn hảo. Có điều các pin lithium ion luôn là sản phẩm được các nhà phát triển quan tậm tối ưu vì thế chuẩn chu kỳ từ 400 lần hiện nay chúng đã có những sản phẩm lithium ion lên đến hơn 1000 lần sạc. Hơn nữa các chế độ xả sâu khiến pin lipo dễ phồng rộp nên cũng không có gì lạ khi mà công nghệ pin Lithium- ion vẫn còn được các thương hiệu điện thoại cao cấp như VETU, MOBIADO PROFESSIONAL...có giá thành lên đến hàng trăm ngàn đô la vẫn sử dụng. Chúng cũng phổ biến đối với quân đội, xe điện và những người tham gia trong ngành công nghiệp hàng không vũ trụ. Do chúng chịu được nhiệt độ dưới (-), nghiên cứu liên tục được cải thiện mật độ năng lượng, độ bền, chi phí và an toàn tổng thể của pin vẫn sử dụng các pin mang công nghệ lithium lon.

Có thể bạn chưa biết :

Công nghê pin lithium -Iron.

Công nghê pin lithium -Iron

+  Có 1 công nghệ pin vượt trội chính Lithium iron Phosphate gọi tắt (là Lithium -iron )(LiFePO4) được phát triển bởi nhóm nghiên cứu của John Goodenough tại Đại học Texas năm 1997 vơi những ưu điểm vượt trội so với 2 loại trên như độ bền, chịu nhiệt và chu kỳ lên đến 3000/lần sạc , mức độ an toàn cao tuy nhiên điện áp danh đinh là 3.2V > 3.6V.

+  Còn 1 số loại pin nữa nhưng chúng chưa thông dụng có thể sẽ lên ngôi trong thời gian tới.

+  Pin cũng như mọi thiết bị điện tử cùng 1 loại pin lithium ion hay lithium polymer ...có thể chất lượng sẽ khác nhau tùy vào hãng sản xuất.

Nguồn SolarV Vũ Phong

Chi tiết hơn về pin kim loại lỏng

(nangluong.edu.vn) - Pin Kim Loại Lỏng

Nhóm nghiên cứu gồm giáo sư Donald Sadoway và tiến sĩ David Bradwell, tại Viện Công nghệ Massachusettes, Mỹ đã chế tạo thành công mẫu sản phẩm pin kim loại lỏng với tính năng đột phá. Loại pin này tự sản sinh ra dòng điện khi hai kim loại không đồng dạng kết hợp để tạo thành một hợp kim. Khi pin sạc làm đảo ngược tiến trình tái cấu trúc các kim loại ban đầu. Vì các kim loại và chất điện phân cần ở dạng lỏng cho sự chuyển động ion cần thiết dẫn đến các phản ứng xảy ra, pin phải hoạt động ở nhiệt độ rất cao. Tuy nhiên điều này cho phép mật độ dòng điện rất cao và cường độ lớn hơn so với pin thông thường. Chính vì vậy pin kim loại lỏng thích hợp cho các thiết bị sử dụng điện lưới thông thường

Mô Tả

Các nghiên cứu phát triển ban đầu được tiến hành bằng cách sử dụng các điện cực kim loại bằng magiê (Mg) và antimon (Sb) với một chất điện phân gồm clorua magiê, natri và kali (MgCl2 : NaCl : KCl (50:30:20 mol %)). Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm nhiều loại hợp kim thay thế khác nhau nhằm cải thiện hiệu suất và giảm chi phí, nhưng để dể hiểu hơn cách thức hoạt động, bản phân tích này sẽ dựa trên các thành phần nguyên thuỷ ban đầu

Sơ đồ dưới đây thể hiện cấu trúc và nguyên lý hoạt động của pin kim loại lỏng. Cell pin được cấu tạo bởi một lớp vỏ bọc cách điện chứa hai kim loại: magiê và antimon, ngăn cách bởi chất điện phân là muối nóng chảy. Do mật độ và mức độ không hoà trộn khác nhau, khi đun nóng đến dạng lỏng, ba thành phần hoạt động kể trên không hoà lẫn mà tự cách ly theo mật độ của chúng và trôi vào ba lớp riêng biệt. Tuy nhiên, các chất điện phân có thể hòa tan cả các kim loại. Vì thế, không cần màng ngăn như được sử dụng trong các cell pin thông thường.

Nguyên Lý Hoạt Động

Hoạt Động Xả

Magie đóng vai trò cung cấp các hạt điện tích (electrons) và chu kỳ xả bắt đầu với sự thừa của các electron trên các cực thu dòng âm (anode) hỗ trợ một điện trường ngang qua cell giữa anode và cực thu dòng dương (cathode). Có một số lượng tối đa của magiê trong lớp anode và antimon tinh khiết trong lớp cathode.

Trong thời gian xả, anode magiê bị tiêu hao vì ion dương Mg2 + di chuyển từ lớp magiê phía trên rỉ ra qua chất điện phân để tạo thành một hợp kim Mg - Sb với antimon trong lớp phía dưới, điều này làm tăng thể tích của nó. Các electron dư thừa trên anode chảy qua mạch bên ngoài tới các cathode, tại đó các electron trung hòa điện tích dương của các ion dương. Dòng ngoài chảy theo hướng ngược lại chiều của các electron, đó là, từ cathode (đầu dương) đến anode (đầu âm) cung cấp điện cho tải. Chất điện phân không tham gia vào phản ứng hoá học. Điện áp xả là 0.4V.

Hoạt Động Sạc

Năng lượng từ một nguồn bên ngoài dẫn các electron theo hướng ngược lại đồng thời kéo các ion magiê từ hợp kim Mg - Sb trả lại lớp magiê kim loại trở về lớp trên cùng, từ đó tái hình thành hệ thống có ba lớp chất lỏng riêng biệt. Khi sạc xong, vẫn tồn tại sự khác biệt điện áp giữa hai điện cực, cung cấp điện trường đưa dòng điện qua tải ngoài.

Điện áp sạc là 0.55V

Lưu ý: Pin không cần nguồn nhiệt bên ngoài vì nhiệt độ cao được duy trì bằng cách tự nung nóng do dòng điện chảy và các phản ứng hóa học. Các magiê – antimon cell nguyên mẫu cần một nhiệt độ nóng chảy khoảng 700°C (1300°F) hoặc cao hơn, nhưng sau đó, các nhà nghiên cứu đã tìm ra chất hóa học thay thế để giảm nhiệt độ nóng chảy xuống đến 450°C (842°F).

Hiệu Suất Cell

Đường Cong Sạc – Xả Trường hợp điện áp cell là 0.4V và dòng xả 50 mA/cm2, 100 cm2 diện tích cell sẽ cung cấp 2W hoặc 200 W/m2
Dung lượng Cell (Cell Capacity) với Tỉ lệ xả (Discharge Rate) Đồ thị phía dưới thể hiện rằng việc tăng dòng xả cell dẫn đến sự giảm mạnh ở cả hai điện áp và dung lượng cell. 10 cm2 có thể cung cấp 50Wh với dòng xả 5Amps nhưng nếu dòng tăng lên 20 Amps thì dung lượng là 20 Wh

Hiệu suất Coulombs của quá trình hóa học Mg - Sb ban đầu là khoảng 98 % không tính đến năng lượng bị mất đi khi duy trì nhiệt độ cao của cell, hiệu suất hai chiều sạc – xả của cell là khoảng 69% .

Điện áp cell thấp có nghĩa là phải cần số lượng lớn cell để tạo ra pin dung lượng cao. Tuy nhiên nhờ vào mật độ dòng cao của từng cell, công nghệ cell mới này vẫn tốt hơn khoảng mười lần so với cell thông thường.

Ưu Điểm

• Mật độ dòng cao (tương đương với khả năng cung cấp dòng cao).
• Vòng đời kéo dài (vòng đời được dự kiến là hơn 10,000 chu kỳ)
• Thiết kế theo module, có thể chế tạo được kích thước lớn lên đến nhiều megawatt
• Chi phí nguyên vật liệu thấp
• Vận hành đơn giản
• Thời gian phản ứng như với tất cả các pin điện hóa nhanh trên từng mili giây.
• Các điện cực lỏng được khôi phục lại qua mỗi chu kỳ sạc, nhờ đó có thể loại trừ dung lượng ảo được hình thành từ các tinh thể có dạng nhánh cây hoặc phân mảnh xảy ra như loại pin thông thường, tạo nên vòng đời dài hơn.
• Không cần hệ thống quản lý giám sát năng lượng pin BMS

Phát Triển Trong Tương Lai

Mặc dù pin đã được chứng minh thành công trong thực tế, nhóm nghiên cứu vẫn đang không ngừng thử nghiệm nhiều loại hợp kim làm điện cực có nhiệt độ nóng chảy thấp nhất và mức độ tiêu hao ít hơn nữa để có thể đưa vào sản xuất đại trà trong thời gian tới.

Chất liệu hoá học mới của cell đã được ứng dụng để giảm nhiệt độ hoạt động xuống còn 450°C như đã nói ở trên. Điều này mạng lại sự cải thiện về hiệu suất hai chiều sạc –xả tới 75%, được ứng dụng hiệu quả cho hệ thống bơm lưu trữ, mà không yêu cầu đặc biệt về địa điểm lắp đặt.

Điện áp cao hơn được thử nghiệm thành công bằng cách thay thế các anode magiê với lithium. Nhóm nghiên cứu giảm chi phí nguyên liệu cũng như nhiệt độ hoạt động (từ 700°C xuống còn 450°C) thành công nhờ vào sử dụng hợp kim của antimon và một lượng nhỏ chì.

Ứng Dụng

Dòng điện nạp xả cao cùng với khả năng lưu trữ lớn và tuổi thọ lâu, pin kim loại lỏng được hứa hẹn là giải pháp lý tưởng cho việc lưu trữ nguồn năng lượng lớn từ lưới điện để dùng cho tải khi mất lưới đặc biệt là dùng để lưu trữ trong hệ thống điện năng lượng mặt trời, điện gió.

SolarV Vũ Phong dịch từ trang http://www.mpoweruk.com/liquid_batteries.htm

Công nghệ pin Li-Air: bước tiến vượt bậc của xe điện

Pin nhiên liệu công nghệ Li-Air đang được phát triển sẽ giúp các mẫu xe EV đạt phạm vi hoạt động xa gấp 10 lần so với các mẫu xe điện hiện nay.

BMW I3

Nguyên lý hoạt động của pin Lithium-Ion

Hạn chế của các dòng xe chạy điện hoàn toàn (EV) hiện nay là phạm vi hoạt động gần, chỉ thích hợp với nhu cầu di chuyển nội thị và hàng ngày. Các hãng xe hơi vẫn chọn phương pháp sử dụng hệ động cơ lai dùng cả động cơ điện và động cơ đốt trong truyền thống. Nhưng với công nghệ pin Li-Air, xe điện sẽ đạt một bước tiến vượt bậc vươn tới khả năng của xe sử dụng nhiên liệu truyền thống.

Li-Air là pin hoá học tận dụng quá trình oxy hoá của lithium để tạo ra dòng điện, ưu việt hơn quá trình điện hoá trên các loại pin truyền thống. Tức là Li-Air là loại pin nhiên liệu dùng kim loại rắn và dung môi, sử dụng cả oxy từ môi trường trong quá trình điện hoá. Công nghệ này được quan tâm và phát triển từ cuối năm 2000 nhờ những tiến bộ trong ngành công nghiệp vật liệu mới và nhu cầu ngày càng tăng đối với các nguồn năng lượng tái tạo.

Nguyên lý hoạt động của pin Li-Air

Sự vượt trội của công nghệ này là điện năng riêng cao trên khối lượng và kích thước pin nhất định. Một pin Li-Air có mật độ năng lượng tương đương với năng lượng của xăng với cùng khối lượng. Đó là nhờ sử dụng oxy trong không khí cho quá trình điện hoá chứ không lưu trữ trong pin.Công nghệ pin Li-Air đang được nhóm nghiên cứu khoa Hoá học tại đại học Cambridge phát triển ứng dụng. Trong đó, tấm Lithium được sử dụng dưới dạng graphene (một dạng thù hình khác của nguyên tử Carbon dạng tấm). Trong đó, loại pin này sử dụng hydroxide lithium thay vì lithum peroxide trong grapene lưu trữ. Nhờ hydroxide lithium, loại pin này ổn định hơn 93% so với công nghệ hiện tại và có vòng đời sạc đạt 2.000 chu trình mà không giảm hiệu suất. Ngoài ra, pin Li-Air có thể lưu trữ lượng điện năng gấp 10 lần pin Lithium-Ion truyền thống. Thậm chí, chi phí chế tạo pin mới được kì vọng bằng 80% loại pin nhiên liệu hiện có và nhẹ hơn 80% nếu cùng công suất.

Nếu công nghệ pin này được đưa vào sản xuất khi chi phí chế tạo đảm bảo ưu thế thương mại, các loại xe hơi chạy điện hoàn toàn sẽ đạt được bước tiến mới. Qua những kết quả nghiên cứu sơ bộ của nhóm phát triển của địa học Cambridge, chi phí chế tạo công nghệ pin Li-Air không đắt hơn pin Li-Ion quá nhiều. Đồng thời, xe EV sẽ có khả năng cạnh tranh với các dòng xe sử dụng động cơ đốt trong truyền thống nhờ ưu thế thân thiện, yên tĩnh, chi phí nhiên liệu tiết kiệm và phạm vi di chuyển không hề thua kém.

Solarv Team

Xem thêm 10 bản tin liên quan:

Nhiều ưu đãi phát triển dự án điện mặt trời
Sản xuất pin năng lượng mặt tròi tại Việt Nam
In pin mặt trời bằng kỹ thuật 3D mới
Panasonic giới thiệu bộ sạc và chiếu sáng bằng năng lượng Mặt Trời
Xem nhà máy điện mặt trời của ông chủ trại tôm
Cần sớm gỡ khó cho năng lượng tái tạo
Ra mắt kính áp tròng chạy bằng năng lượng mặt trời
Dây chuyền sản xuất pin mặt trời tại Trung tâm Nghiên cứu
Quán nét tiết kiệm khi dùng điện năng lượng mặt trời
Thử nghiệm ngôi nhà hoạt điện năng lượng mặt trời

Vật liệu kỳ diệu có thể thu năng lượng từ không khí lỏng

Theo một nghiên cứu công bố trên tạp chí Nature, các màng graphene có thể được sử dụng để sàng lọc khí hydro từ khí quyển - một sự phát triển có thể mở đường cho việc ra đời máy phát điện chạy bằng không khí.

Tuyên bố táo bạo về công nghệ pin mới có được khoảng hơn 150 năm trước đây từ việc phát minh ra pin chì-axit.

Nhưng các nhà nghiên cứu tại Đại học Manchester ở Anh cho biết phát hiện mới nhất của họ liên quan đến vật liệu graphene mới có thể kỳ diệu hơn cả công nghệ pin trước cách mạng.

Graphen là tấm riêng của các nguyên tử cácbon được bó thành mạng hình tổ ong hai chiều (2D), và là khối căn bản cho các vật chất kiểu than chì bất chấp số chiều. Nó có thể được bọc lại thành những fulleren 0D, cuộn lại thành ống nanô cácbon 1D hoặc xếp thành than chì 3D. Fullerene là những phân tử cấu thành từ các nguyên tử cacbon, chúng có dạng rỗng như mặt cầu, ellipsoid, hay ống. Fullerene có cấu trúc tương tự với than chì, là tổ hợp của lớp than chì độ dày một nguyên tử (còn gọi là graphene) liên kết với nhau tạo thành vòng lục giác; nhưng chúng cũng có thể tạo thành vòng ngũ giác hoặc thất giác.

Theo một nghiên cứu công bố trên tạp chí Nature, các màng graphene có thể được sử dụng để sàng lọc khí hydro từ khí quyển - một sự phát triển có thể mở đường cho việc ra đời máy phát điện chạy bằng không khí.

"Nghe có vẻ đơn giản và đầy hứa hẹn", Tiến sĩ Sheng Hu, một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ trong dự án cho biết. "Bởi vì graphene hiện nay có thể được sản xuất ở dạng tấm mét vuông, chúng tôi hy vọng rằng nó sẽ sớm được kết hợp với các tế bào nhiên liệu thương mại.”

Chùm năng lượng

Trung tâm của công nghệ này là các tính chất vật lý đáng chú ý của graphene - một chất có cấu trúc nguyên tử giống như chì được tìm thấy trong các cây bút chì bình thường.

Vào năm 2004 một nhóm nghiên cứu từ Đại học Manchester, đứng đầu là Andre Geim và Kostya Novoselov - cả hai đều đoạt giải Nobel Vật lý cho khám phá của họ trong năm 2010 – đã phát hiện ra graphene , từ đó graphene đã được biết đến như là một công nghệ thay đổi cuộc chơi.

Graphene Các tinh thể hai chiều đầu tiên, mỏng nhất, nhẹ nhất và mạnh mẽ nhất được khoa học biết đến, cứng hơn so với kim cương và cứng hơn thép 200 lần.

Linh hoạt, trong suốt và có khả năng dẫn điện tốt hơn so với đồng, các chất này mang tính đột phá được thiết lập để cách mạng hóa tất cả mọi thứ từ điện thoại thông minh và công nghệ có thể mặc được,  đến công nghệ xanh và y học.

Nổi tiếng bởi khả năng ngăn cản, graphene chỉ dày bằng một nguyên tử - mỏng hơn một triệu lần so với một sợi tóc của con người.

Công nghệ màng

Phát hiện mới nhất cho thấy graphene có sức hút hơn màng proton-tiến hành đó là cốt lõi của công nghệ pin nhiên liệu hiện đại.

Tế bào nhiên liệu hoạt động bằng cách sử dụng oxy và hydro làm nhiên liệu, chuyển đổi năng lượng hóa học được sản xuất bởi đầu vào của nó trực tiếp thành điện năng. Tuy nhiên, hiện tại màng tách proton cần thiết cho quá trình này là tương đối không hiệu quả, vẫn còn ô nhiễm chéo trong nhiên liệu.

Bằng cách sử dụng màng graphene giúp tăng hiệu quả và độ bền cho pin hơn.

Nhóm nghiên cứu đã tìm thấy proton qua các tinh thể siêu mỏng tương đối dễ dàng, đặc biệt là ở nhiệt độ lớn và với việc sử dụng một chất xúc tác là bạch kim tráng trên màng phim.

Thu hoạch hydro

Khía cạnh đáng ngạc nhiên nhất của nghiên cứu đó là tìm thấy màng có thể được sử dụng để trích xuất hydro từ khí quyển. Các nhà khoa học cho biết việc thu hoạch như vậy có thể kết hợp với các tế bào nhiên liệu để tạo ra một máy phát điện di động thúc đẩy đơn giản bằng cách có mặt hydro trong không khí.

Khi bạn biết nó  làm việc như thế nào, bạn sẽ bất ngờ bởi đây là một thiết lập rất đơn giản. Bạn chỉ cần đặt một bình chứa khí hydro ở một bên, đưa một dòng điện nhỏ vào và thu thập hydro tinh khiết ở phía bên kia. Hydro này sau đó có thể được dùng đốt cháy trong một tế bào nhiên liệu.

"Chúng tôi đã làm việc với các màng nhỏ và dòng chảy đạt được của hydro cũng là nhỏ cho đến nay. Tuy nhiên, đây là giai đoạn ban đầu của sự khám phá và chứng nhận này là để các chuyên gia nhận thức được các khách hàng tiềm năng hiện có. Để xây dựng và thu hoạch thử nghiệm hydro sẽ đòi hỏi nỗ lực mở rộng hơn nhiều. "

Hiện nay, hydro thu được gần như hoàn toàn từ nhiên liệu hóa thạch.

Cuộc cách mạng graphene

Các nhà khoa học đã đang tìm cách mới chế biến graphene và ứng dụng mới cho các vật chất vô hình. Bởi vì nó linh hoạt và khả năng co dãn khiến nó trở thành một ứng cử viên lý tưởng cho thế hệ năng lượng mặt trời.

Nghiên cứu mới của Viện Khoa học Photonic ở Tây Ban Nha đã cho thấy rằng graphene có thể hiệu quả hơn trong việc chuyển đổi ánh sáng thành năng lượng.

Nghiên cứu phát hiện rằng: không giống như silicon chỉ tạo ra một electron cho mỗi photon nó hấp thụ, graphene có thể sản xuất nhiều electron.

Mặc dù các ứng dụng của graphene trong các tế bào năng lượng mặt trời chỉ là lý thuyết, tiềm năng có thể là đáng kinh ngạc. Các tế bào năng lượng mặt trời được làm bằng graphene có thể cung cấp 60% hiệu suất pin mặt trời – được coi là tăng gấp đôi hiệu quả tối đa của các tế bào silicon.

Ngoài sử dụng trong giao thông vận tải vì độ nhẹ và sức mạnh của nó để chuyển đổi hiệu quả nhiên liệu cho sản xuất xe hơi và máy bay, graphene đã được nghiên cứu như một lớp phủ chống ăn mòn cho bao bì và thậm chí cả bao cao su siêu mỏng.

Trong y học, các nhà nghiên cứu nói rằng nó có thể được sử dụng để đưa thuốc vào các vùng cụ thể trong cơ thể và đang được phát triển như là một phương pháp  điều trị có điều kiện cho những người có bệnh não.

Trong công nghiệp, màng graphene đang được nghiên cứu sử dụng như một phương tiện làm sạch nước và thậm chí như một cách để trích xuất muối và các yếu tố khác từ nước biển để thành nước thể uống được.

Linh Linh

tham khảo CNN

Xem thêm 10 bản tin liên quan:

Cộng đồng các nước châu Âu và vấn đề năng lượng gió
4,3 tỷ USD cho ngành năng lượng mặt trời được SkyPower đầu tư tại Bangladesh
Trạm sạc năng lượng mặt trời cho smartphone
Dây chuyền sản xuất pin mặt trời tại Trung tâm Nghiên cứu
Biến đổi khó hậu có thật sự tác động đến Việt Nam
Tạo ra điện từ ánh sáng mặt trời và dầu dừa
Panasonic giới thiệu bộ sạc và chiếu sáng bằng năng lượng Mặt Trời
Ông chủ trại tôm làm nhà máy điện mặt trời
Chuyển giao và Giám định công nghệ sản xuất pin năng lượng mặt trời
Sản xuất điện từ năng lượng mặt trời và dầu dừa

Pin siêu bền cho ôtô điện chạy hơn 600 km một lần sạc

Các nhà nghiên cứu ở đại học Cambridge chế tạo thành công mẫu pin lithium - oxy, có thể sạc được 2.000 lần, mỗi lần đủ năng lượng cho ôtô điện chạy hàng trăm km.

Nguyên mẫu pin trong phòng thí nghiệm. Ảnh: Tao Liu, Clare Grey, Gabriella Bocchetti

Theo Telegraph, công nghệ chế tạo pin lithium-air mới, hay còn gọi là Li-O2, có thể ứng dụng để sản xuất pin với giá thành và trọng lượng chỉ bằng 1/5 so với pin ôtô điện hiện nay, sử dụng năng lượng tái tạo như quang năng hay phong năng, thay thế xe chạy xăng và dầu diesel gây ô nhiễm trong tương lai.

Loại pin sạc phổ biến hiện nay là lithium – ion, thường được sử dụng trong máy tính xách tay, điện thoại thông minh hay xe điện. Nó tuy nhẹ nhưng lưu trữ được ít năng lượng, dung lượng pin cũng ít dần theo số lần sạc.

Pin Li-O2 được coi là loại pin lý tưởng cho xe điện chạy đường dài vì oxy có sẵn trong không khí, nên trọng lượng pin sẽ nhẹ bớt được thành phần này, mà bản thân lithium cũng được coi là vật liệu có khối lượng riêng thấp. Điều này có nghĩa là pin Li-O2 có thể lưu trữ được rất nhiều năng lượng. Tuy nhiên, các phiên bản trước đây của công nghệ này thường thiếu hiệu quả và không ổn định, pin chai nhanh sau vài lần sạc và xả, hoặc mắc các lỗi như đoản mạch và phát nổ.

Trong nghiên cứu mới, graphene được sử dụng làm điện cực carbon cho pin. Graphene là một dạng cacbon trong đó các nguyên tử được kết nối theo cấu trúc tổ ong có độ xốp cao, được đánh giá là siêu vật liệu với các đặc tính siêu cứng, siêu bền, siêu dẫn nhiệt.

Chất điện phân là dung môi hữu cơ dimethoxyethane, được trộn với muối lithium iot (LiI). Khi các ion phản ứng với oxy ở cực âm, chúng sẽ tạo ra các tinh thể lithium hydroxit (LiOH), bị phân hủy rất nhanh khi sạc điện. Các thiết kế pin trước đây tạo ra sản phẩm Lithium peroxit (Li2O2), một chất rắn màu trắng không tan và bám trên bề mặt điện cực, khiến việc sạc khó khăn hơn, và pin chai nhanh sau vài lần sạc. Ngược lại, pin có điện cực làm từ graphene vẫn sử dụng tốt sau 2.000 lần sạc.

Khó khăn lớn nhất là pin mẫu được phát triển trong phòng thí nghiệm, đòi hỏi sử dụng oxy tinh khiết, chứ không phải là oxy sẵn trong không khí. Do đó, các nhà khoa học cho biết, cần phải ít nhất một thập kỷ nữa mới có thể đưa công nghệ này vào sản xuất pin hàng loạt. Tuy nhiên, họ rất lạc quan về tương lai của pin Li-O2.

"Mặc dù còn nhiều nghiên cứu cơ bản cần phải hoàn thành để giải quyết vấn đề về các chi tiết cơ học, kết quả đạt được này rất thú vị. Chúng tôi đã chỉ ra được rằng có giải pháp cho những khó khăn của công nghệ này", giáo sư Clare Grey, hiện đang làm việc tại khoa Hóa, Đại học Cambridge chia sẻ. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature hôm 29/10.

Sơ đồ quá trình hoạt động của pin Li-O2. Ảnh: Nature

Nguyễn Thành Minh

Xem thêm 10 bản tin liên quan:

Năng lượng tái chế đã vượt mặt năng lượng hóa thạch
Ngành điện năng lượng mặt trời tại Bangladesh được SkyPower đầu tư 4,3 tỷ USD
LG tính xây nhà máy năng lượng mặt trời trên mặt nước
Biến đổi khó hậu có thật sự tác động đến Việt Nam
Thắp sáng các ngôi làng miền đồng Ấn Độ bằng điện năng lượng mặt trời
Làm ra điện từ ánh sáng mặt trời và dầu dừa
Khử mặn nước biển bằng năng lượng gió và mặt trời
Giấc mơ nhà máy điện mặt trời nổi của LG
Chuyển giao và Giám định công nghệ sản xuất pin năng lượng mặt trời
Dùng nguồn năng lượng mặt trời để tiết kiệm điện

Kỹ sư Nguyễn Thanh Thảo với mô hình sử dụng năng lượng mặt trời

Mô hình sử dụng năng lượng mặt trời  phục vụ điện sinh hoạt trong gia đình của kỹ sư Nguyễn Thanh Thảo, Phòng kỹ thuật PC Gia Lai đã góp phần tiết kiệm nguồn điện năng truyền thống và sử dụng hiệu quả nguồn năng lượng mặt trời, để thay thế lượng điện tương đương sản xuất ra từ các nguyên liệu hóa thạch (than, sản phẩm dầu) đang ngày càng cạn kiệt.

Trước thực tế nhu cầu điện ngày một tăng cao, vượt mức tăng trưởng của nguồn điện, để đảm bảo nguồn điện phục vụ đời sống và sản xuất, PC Gia Lai nói riêng đã tổ chức nhiều hoạt động tuyên truyền khách hàng sử dụng an toàn, tiết kiệm.

Là người được đào tạo chuyên môn về điện lại công tác trong ngành điện, anh Nguyễn Thanh Thảo đã nghiên cứu áp dụng những cái mình đã được học để thực hiện nghiên cứu, lắp đặt và đưa vào sử dụng năng lượng mặt trời phục vụ điện sinh hoạt trong gia đình, nhằm tiết kiệm năng lượng, giảm chi phí trong gia đình, đồng thời tuyên truyền cho nhân dân hướng đến sử dụng nguồn năng lượng mới, năng lượng tái tạo.


 

Để biến ý tưởng của mình thành hiện thực, sau khi mày mò nghiên cứu một cách bài bản, anh Thảo đã mạnh dạn bỏ tiền túi để đầu tư trên 25 triệu đồng nhằm thực hiện ý tưởng mà bấy lâu mình đeo đuổi.

Nói thì vậy, nhưng để biến ý tưởng trở thành hiện thực không hề đơn giản chút nào. Trao đổi với chúng tôi anh Nguyễn Thanh Thảo cho biết, việc sử dụng điện từ nguồn năng lượng mặt trời, không phải là mới ở nước ta, các nhà chuyên môn đã nghiên cứu ứng dụng vào lắp đặt những khu vực không thể kéo lưới điện Quốc gia đến những nới này từ rất lâu rồi.

Tuy nhiên, đối với những nơi lưới điện Quốc gia đưa đến tận nhà, hầu như không ai quan tâm đến nguồn năng lượng này. Bởi, hầu hết người dân cho rằng ngày nay điện lưới Quốc gia kéo về tận nhà, chỉ cần đầu tư chưa đến 1 triệu đồng là có điện dùng. Chính vì thế, khi anh triển khai ý tưởng, gia đình và bạn bè không mấy ủng hộ.

Song những điều đó không thể cản trở quyết tâm của anh Thảo; anh đã nghiên cứu tài liệu, khảo sát và tìm hiểu mô hình một số nơi và tranh thủ thời gian ngày nghỉ anh đến một số tiệm bán đồ ở Gia Lai, đồng thời vào tận Thành phố Hồ Chí Minh tìm mua những thiết bị cần thiết.

 

Sau hơn 2 tháng triển khai thực hiện, anh Thảo hoàn thành đưa vào sử dụng đúng thời điểm chào mừng 40 năm thành lập Khoa điện Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng - nơi anh từng học tập và kỷ niệm 40 năm Ngày thành lập EVNCPC- nơi anh đang công tác... Thật là món quà mừng các sự kiện trên đầy ý nghĩa!

Võ Hiển

Xem thêm 10 bản tin liên quan:

Kỹ thuật in 3D được ứng dụng chế tạo ra pin mặt trời quang điện
Sản xuất điện từ ánh sáng mặt trời và dầu dừa
Điện mặt trời tiết kiệm tiền cho chủ phòng nét
Nhiều ưu đãi phát triển dự án điện mặt trời
Ưu đãi lớn cho đầu tư, sử dụng điện mặt trời
Làm ra điện từ năng lượng mặt trời và dầu dừa
Điện năng lượng từ sức gió ngày càng được ưa chuộng
Làm ra điện từ ánh sáng mặt trời và dầu dừa
Đèn năng lượng mặt trời thắp sáng các ngôi làng miền đông Ấn Độ
Stella Lux - xe gia đình dùng năng lượng mặt trời

Cảnh báo khi không sử dụng bộ điều khiển sạc khu dùng Năng Lượng Mặt Trời

Thời gian qua có 1 số khách hàng và đại lý chỉ mua pin và cắm pin trực tiếp vào bình gây ra 1 số hư hỏng cho tấm pin… và thậm chí nổ ắc quy gây thương tích.



Công ty Vũ Phong xin đưa ra một số khuyến cáo cho khách hàng sử dụng như sau :



1. NẾU CẮM PIN TRỰC TIẾP VÀO ẮC QUY SẼ GÂY HỎNG PIN

Mặc dù cắm tấm pin trực tiếp vào ắc quy nếu đúng chiều âm dương thì vẫn sạc được cho ắc quy, tuy nhiên sẽ gây ra các sự cố sau:

- Nếu vô ý cắm ngược cực ắc quy sẽ nổ DIODE trong hộp, và sẽ không có điện ra

- Khách hàng tự thay DIODE do không quen nên gắn sai DIODE, dẫn tới tấm pin hỏng hoàn toàn không sửa được.

- Khi trời tối không có thiết bị ngắt tự động nên điện từ ắc quy sẽ đi ngược lên đốt tấm pin, về lâu dài tấm pin sẽ giảm hiệu suất từ từ và hỏng hoàn toàn không sửa được.



Hình ảnh DIODE BYPASS của tấm pin bị nổ do cắm ngược cọc ắc quy



Hình ảnh khách hàng gắn ngược DIODE dẫn tới hỏng tấm pin và KHÔNG SỬA ĐƯỢC

- Một số trường hợp nạp đầy bình, gây sôi bình làm giảm tuổi thọ của bình. Thậm chí có trường hợp bình bị sôi nhưng không thoát hơi ra được gây nổ bình gây thương tích.



Ắc quy bị nổ do nạp trực tiếp tấm pin vào mà không có mạch sạc bảo vệ quá nạp

2. CÁC LƯU Ý KHI DIODE BỊ CHÁY

Khi tấm pin bị cháy DIODE phải nhờ hỗ trợ từ kỹ thuật có dụng cụ và đồng hồ đo để chắc chắn thay đúng chủng loại DIODE và đúng chiều.



Hình ảnh tấm pin gắn đúng chiều DIODE

3.CÁC LỢI ÍCH KHI SỬ DỤNG ĐÚNG BỘ ĐIỀU KHIỂN SẠC:

- Hoạt động hoàn toàn tự động, tự động ngắt khi bình đầy, và ngắt khi bình cạn.

- Chống điện áp ngược từ ắc quy lên tấm pin khi ban đêm xuống

- Nâng cao hiệu suất sạc & tuổi thọ của tấm pin. Nếu dùng bộ sạc thì tuổi thọ của tấm pin mặt trời sẽ kéo dài hơn 50 năm. Ngược lại nếu không dùng thì tuổi thọ của pin sẽ giảm 5 năm hoặc hơn và hiệu suất sạc của tấm pin sẽ bị giảm nhanh.

- Đạt hiệu quả kinh tế vì bảo vệ được tấm pin và ắc quy, cũng như đạt hiệu suất sạc cao hơn. Giá thành bộ điều khiển sạc cũng rất thấp so với pin và ắc quy

- Khách hàng lưu ý mua đúng bộ sạc có điều khiển,. Nên nói không với các sản phẩm có tên là “Bộ chỉnh lưu” bên trong chỉ chứa mấy con DIODE trên thị trường không phải là bộ điều khiển sạc, không bảo vệ được ắc quy và ngược cực.

SolarV Vũ Phong

Xem thêm 5 bản tin liên quan:

Hà Giang xây dựng mô hình chiếu sáng năng lượng mặt trời
London tiết kiệm 9 triệu đô mỗi năm với hệ thống thắng tái tạo năng lượng cho tàu điện
Xây dựng mô hình chiếu sáng năng lượng mặt trời tại Hà Giang
Dubai lắp [cây thông minh] phát Wi-Fi miễn phí
In pin mặt trời bằng kỹ thuật 3D mới

Hướng dẫn sử dụng ắc quy an toàn nhất

Ắc quy chì axit hiện nay rất thông dụng, tuy nhiên rất nhiều bạn mua ắc quy sử dụng nhưng không biết cách sử dụng sao cho bền nhất, đặc biệt là mua ắc quy dùng cho điện năng lượng mặt trời, với tần suất sử dụng ắc quy gần như hằng ngày, chỉ cần sử dụng ắc quy không đúng cách sẽ bị thiệt hại tiền của thay ắc quy thường xuyên.

Bài viết này SolarV Vũ Phong sẽ phân tích thông số kỹ thuật 1 loại ắc quy làm ví dụ, sau đó hướng dẫn mọi người cách sử dụng ắc quy sao cho tuổi thọ cao nhất, cũng như kiểm tra thông số kỹ thuật của hãng ắc quy xem ắc quy của mình tốt hay không. 

Trước hết hãy xem qua thông số của 1 ắc quy mẫu 100Ah kín khí và cùng phân tích các thành phần trong đó:

- Ở hình 1: Dung lượng ắc quy là 100Ah, điện áp 12V. Một số thông tin quan trọng trên bảng thông số kỹ thuật: nhiệt độ hoạt động không được quá 60 độ C, mỗi tháng ắc quy tự mất 3% điện dù không sử dụng gì, dòng sạc tối đa cho phép bình 100Ah là 30A, tốt nhất là 10A...

- Ở hình 2: thể hiện sự tương quan của lượng điện xả được trên thời gian theo điện áp ngắt của cell ắc quy. Nếu tính điện áp cho ắc quy thì ta lấy điện áp cell nhân 6. Ví dụ điện áp ngắt mỗi cell là: 1.8V thì điện áp ngắt của ắc quy là 1.8 x 6 = 10.8V. Đây là mức điện áp ngắt thấp nhất theo khuyến cáo của nhà sản xuất. 

Ta thấy: nếu xả ắc quy 10 giờ và ngắt ở điện áp cell 1.8V (ắc quy: 10.8V) thì ta được 19.1 W/1cell/giờ nghĩa là được tổng 19.1 x 6 = 114 W/giờ, còn nếu xả ắc quy 10 giờ và ngắt ở điện áp cell 1.6V (ắc quy 9.6V) thì ta được 20.3 W/1cell/giờ nghĩa là được tổng 20.3 x 6 = 121 W/giờ. So sánh 2 trường hợp trên thì khi xả sâu tới 9.6V sẽ được nhiều điện hơn xả sâu tới 10.8V một lượng điện là: (121-114)x10 giờ = 70W! Rất bé so với tổng lượng điện xả được là hơn 1000W. Tuy nhiên tác hại thì vô cùng lớn, hãy xem tiếp ở hình 3

- Ở hình 3 có rất nhiều biểu đồ, mình sẽ nói trước cái biểu đồ thể hiện sự tương quan giữa tuổi thọ ắc quy (số chu kỳ nạp xả) và mức điện áp xả sâu tới đâu. Các bạn hãy nhìn vào biểu đồ cuối cùng của hình 3, gọi là Cycle service life in relation to depth of discharge (dịch là: sự tương quan giữa độ xả sâu và số chu kỳ nạp xả của ắc quy). 

Ta thấy rằng, nếu các bạn cứ xả 100% dung lượng ắc quy (xả tới 10.8V theo tiêu chuẩn nhé) thì sau 250 chu kỳ nạp xả, dung lượng ắc quy sẽ giảm dưới 60%. Ồ, 250 chu kỳ, mỗi ngày 1 chu kỳ thế thì không tới 1 năm nhỉ. Nhưng nếu các bạn xả chỉ 50% rồi nạp lại, thì sau khoảng 500 chu kỳ dung lượng ắc quy mới giảm dưới 60%. Và nếu các bạn chỉ xả 30% rồi nạp lại, thì sau hơn 1300 chu kỳ dung lượng ắc quy mới giảm dưới 60%. 

Kết luận này rất quan trọng, nghĩa là càng xả nông (ngắt ở mức điện áp cao) chừng nào rồi nạp lại, thì thời gian sử dụng ắc quy càng dài, thay vì ít hơn 1 năm thì có thể kéo dài tới 5-7 năm ở mức dung lượng trên 60%.

Và các bạn sẽ thấy tác hại của việc xả sâu dưới 10.8V, các bạn đang tự phá huỷ ắc quy của mình đấy! Nhiều người cứ xả thoải mái khi nào không ra điện nữa thì thôi. Giờ thì các bạn hiểu là không được làm vậy rồi nhé.

Mình sẽ phân tích tiếp các biểu đồ khác lần tiếp theo nhé, hôm nay là cuối tuần nên viết tới đây thôi. Cảm ơn các bạn đã đọc. Góp ý xin gửi về vp@vuphong.vn

Hình 1

 Hình 2

Hình 3

SolarV Vũ Phong

Xem thêm 5 bản tin liên quan:

Xây dựng cơ chế hỗ trợ phát triển điện mặt trời
4,3 tỷ USD cho ngành năng lượng mặt trời được SkyPower đầu tư tại Bangladesh
Pin mặt trời quang điện được chế tạo qua kỹ thuật in 3D
In pin mặt trời bằng kỹ thuật 3D mới
Sạc pin cho điện thoại qua chiếc mũ