Việc tiếp cận để tận dụng nguồn năng lượng mới này không chỉ góp phần cung ứng kịp nhu cầu năng lượng của xã hội mà còn giúp tiết kiệm điện năng và giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
Theo giáo sư, tiến sĩ khoa học
Nguyễn Tiến Khiêm, nguyên Viện trưởng Viện Cơ học, Viện Khoa học Công
nghệ Việt Nam, trong tất cả các nguồn năng lượng tái tạo, năng lượng
mặt trời là phong phú và ít biến đổi nhất trong thời kỳ biến đổi khí
hậu hiện nay.
Việt Nam với lợi thế là một trong những nước nằm
trong giải phân bổ ánh nắng mặt trời nhiều nhất trong năm trên bản đồ
bức xạ mặt trời của thế giới, với dải bờ biển dài hơn 3.000km, có hàng
nghìn đảo hiện có cư dân sinh sống nhưng nhiều nơi không thể đưa điện
lưới đến được.
Vì vậy, sử dụng năng lượng mặt trời như một
nguồn năng lượng tại chỗ để thay thế cho các dạng năng lượng truyền
thống, đáp ứng nhu cầu của các vùng dân cư này là một kế sách có ý
nghĩa về mặt kinh tế, an ninh quốc phòng. Tuy nhiên, việc ứng dụng năng
lượng mặt trời ở Việt Nam cho đến nay chưa phát triển.
Nếu so với một số nước ở châu Phi hay Nam Á có cùng hoàn cảnh, Việt Nam vẫn còn đi sau họ.
Tại
Thái Lan, Malaysia, Trung Quốc, Hàn Quốc từ nhiều năm nay đã coi hướng
phát triển năng lượng tái tạo như một quốc sách vì thế năng lượng mặt
trời ở đây có sự tăng trưởng rất mạnh và chiếm một tỷ lệ đáng kể trong
cơ cấu phân bổ điện năng.
Tại Mỹ, Hungary, Đức, Thụy Sỹ từ
nhiều năm nay cũng đã tăng nhanh tốc độ xây dựng các nhà máy sản xuất
pin mặt trời, trong đó chủ yếu xây dựng các nhà máy sản xuất pin màng
mỏng vô định hình.
Hiện nay, trên thế giới đang sử dụng ba dạng
pin mặt trời là tấm pin mặt trời tinh thể, đa tinh thể và màng mỏng vô
định hình. Trong đó, pin màng mỏng vô định hình (Amorphous Silicon
(a-Si)) được đặc biệt quan tâm bởi qua thời gian vận hành loại pin này
đã thể hiện tính ổn định và cho hiệu suất cao.
Bằng những thí
nghiệm khác, các nhà khoa học còn xác định được pin a-Si có thể làm
việc được trong điều kiện trời có mây mù và cả trong môi trường không
khí có nhiệt độ cao mà các pin khác không làm việc được. Điều này đã
làm sáng tỏ vì sao trong bảng kết quả thí nghiệm ở trên pin a-Si cho
sản lượng điện nhiều hơn hai loại pin tinh thể.
Phù hợp với điều kiện Việt Nam
Tại
Việt Nam, Viện Cơ học đã thí nghiệm trong điều kiện mây mù nhiều ngày
liền vào mùa đông Pin a-Si vẫn làm việc tốt, nếu khai thác pin a-Si làm
đèn chiếu sáng, chỉ cần 1 ngày nắng khoảng 10 giờ thì đèn có thể thắp
sáng cho 6-7 ngày mưa tiếp theo. Tính ưu việt này của pin a-Si rất phù
hợp với điều kiện thời tiết ở các vùng biển Việt Nam đó là nắng lắm,
mưa nhiều và sương mù lớn.
Pin a-Si lại là một hệ thống các
module khép kín có các lớp đệm bảo vệ không bị nước mưa hoặc hơi nước
mặn ngấm vào, nên vẫn đảm bảo được độ bền trong môi trường khai thác ở
các vùng biển đảo. Một ưu việt nữa của pin a-Si là các nhà khoa học đã
cải tiến công nghệ để thu được một dạng pin mặt trời với giá thành đầu
tư chỉ còn 1USD/1wp so với 5-6 USD/1wp đối với pin crystalline.
Giáo
sư, tiến sĩ khoa học Nguyễn Tiến Khiêm đã khẳng định về tính ưu việt
cơ bản của pin mặt trời màng mỏng vô định hình a-Si. Đó là pin mặt trời
a-Si làm việc có hiệu quả trong các điều kiện khác nhau, từ môi trường
nhiệt độ cao đến mùa băng tuyết, trong những vùng bức xạ mặt trời lớn
cũng như vùng hay có sương mù và trong điều kiện ẩm ướt nhiệt đới.
Vì
vậy, hiệu quả tổng cộng cao hơn các loại pin mono và polycrystal; đặc
biệt là giá thành đầu tư thấp, công nghệ đơn giản phù hợp với điều kiện
của Việt Nam. Hiện Viện Cơ học đang tìm các nguồn vốn hỗ trợ để chuyển
giao công nghệ chế tạo loại pin mặt trời mới này vào Việt Nam, cụ thể
là mong muốn xây dựng một nhà máy chế tạo pin mặt trời a-Si với công
suất 6MW/năm.
Ngoài ra, giáo sư Nguyễn Đức Nghĩa, Chủ nhiệm Bộ
môn Hóa học Nano, Trường đại học Công nghệ-Đại học Quốc gia Hà Nội cùng
với các cộng sự cũng đã nghiên cứu công nghệ chế tạo, tính chất pin
mặt trời hữu cơ theo hai hướng khoa học.
Đó là pin mặt trời hữu
cơ sử dụng chất mầu nhạy sáng (Dye-sensitized Solar Cells) theo cơ chế
mô phỏng quang hợp của cây xanh và pin mặt trời hữu cơ vật liệu lai
(Quantum dot-Conjgated Polymer).
Qua nghiên cứu công nghệ chế
tạo cho thấy, đã mở ra nhiều triển vọng cho việc làm chủ công nghệ chế
tạo pin mặt trời hữu cơ trong tương lai.
Theo giáo sư, tiến sĩ
khoa học Nguyễn Tiến Khiêm, vì nhân loại đã sử dụng quá nhiều các nguồn
năng lượng hóa thạch nên môi trường bị ô nhiễm trầm trọng, gây hiệu ứng
nhà kính, nguồn năng lượng chủ yếu sẽ cạn kiệt và hết trong vài thập
niên tới.
Vì vậy, việc nghiên cứu triển khai áp dụng năng lượng thay thế trong đó có năng lượng mặt trời là điều hết sức cần thiết.
