SỰ “NÓNG LÊN TOÀN CẦU” ẢNH HƯỞNG THẾ NÀO ĐẾN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI?

Sự nóng lên toàn cầu đã làm cho khí hậu ngày càng khắc nghiệt trên toàn thế giới. Ngoài môi trường sinh thái và chất lượng cuộc sống của con người, ngay cả hiệu quả sử dụng năng lượng mặt tr ời cũng chịu tác động của nó. Theo các nhà khoa học MIT, cứ tăng 1°C trong nhiệt độ trung bình toàn cầu, sản lượng điện mặt trời sẽ giảm 0,45%. Đối với các tấm pin năng lượng mặt trời, số giờ nắng là một vấn đề quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng hoạt động của chúng. Dù biết rằng các tấm pin năng lượng mặt trời chuyển đổi ánh sáng thành điện năng thế nhưng thời tiết nóng sẽ làm giảm hiệu quả chuyển đổi của chúng.

Cấu trúc pin mặt trời về cơ bản bao gồm các chất bán dẫn loại P và loại N ngoại quan. Cấu trúc này được gọi là một bộ tiếp giáp pn. Khi một tế bào hấp thụ ánh sáng mặt trời, tiếp giáp pn tạo ra cặp lỗ electron. Khi điện trường tích hợp được áp dụng, các electron và lỗ trống bị kích thích di chuyển ngược chiều nhau, từ đó tạo ra dòng điện và điện áp. Tuy nhiên, nếu nhiệt độ tăng, nó sẽ tăng tốc độ tái hợp của cặp lỗ electron và giảm công suất phát. Đây cũng là một trong những lý do tại sao năng lượng mặt trời nổi đã nhận được rất nhiều sự quan tâm. Các tấm pin năng lượng mặt trời có thể tối ưu hóa hiệu suất và hiệu suất phát điện bằng hiệu ứng làm mát của nước, do đó làm tăng tổng công suất phát điện. Thuộc tính này của năng lượng mặt trời cho thấy công nghệ này có tiềm năng cao hơn trong sản xuất điện trong môi trường lạnh hơn.

Tuy nhiên, nồng độ carbon dioxide vẫn đang tiếp tục tăng và nếu chúng ta không thể kiểm soát được sự gia tăng này thì nhiệt độ trung bình sẽ tăng 1,8 ° C vào năm 2100. Đến lúc đó, lượng năng lượng từ mặt trời sẽ bị ảnh hưởng. Theo nghiên cứu của MIT, sản lượng năng lượng hằng năm (kWh/ kWp) sẽ giảm 15KWh và giảm 50KWh ở một số khu vực như: miền nam Hoa Kỳ, miền Nam châu Phi và Trung Á.

Nhóm Phòng thí nghiệm nghiên cứu năng lượng mặt trời MIT đã chỉ ra rằng nhiệt độ trung bình toàn cầu cứ tăng 1°C thì sản lượng điện mặt trời sẽ giảm 0,45 nhưng bên cạnh đó họ cũng đưa ra giải pháp về chất liệu mới để làm ra tấm pin năng có thể chịu được nhiệt độ cao như cadmium telluride (cadmium telluride là một hợp chất tinh thể ổn định được hình thành từ cadmium và tellurium) có băng thông cao vào khoảng 1,45 eV phù hợp với quang phổ mặt trời giúp tăng hiệu quả hơn đáng kể nhưng dù biết là vậy nhưng chính phủ và xã hội vẫn phải cố gắng giảm lượng khí carbon thải ra mỗi ngày. Cuối cùng, sự nóng lên toàn cầu là một quả bom hẹn giờ trên hành tinh của chúng ta. Nếu chúng ta thất bại trong việc ngăn chặn thảm họa sắp xảy ra này, không chỉ thiên nhiên và động vật hoang dã, mà cả các quốc gia và xã hội sẽ có nguy cơ gặp phải một loạt thảm họa chưa từng có trong lịch sử loài người.