Shenzhen UNIKE Technology Limited sales@unike.cc 86-158-1737-7218
Với sự phát triển nhanh chóng của xã hội và sự tiến bộ liên tục của khoa học và công nghệ, nhu cầu về năng lượng ngày càng tăng. Đồng thời, con người đang phải đối mặt với những thách thức kép của cuộc khủng hoảng năng lượng và vấn đề. Các nhiên liệu hóa thạch truyền thống, chẳng hạn như than đá, dầu mỏ và khí đốt tự nhiên, đã cung cấp một nguồn năng lượng mạnh mẽ cho nhân loại trong vài thế kỷ qua, thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng của quá trình công nghiệp hóa và đô thị hóa. Tuy nhiên, trữ lượng của các nhiên liệu hóa thạch này là có hạn và chúng thải ra một lượng lớn khí độc hại trong quá trình sử dụng, chẳng hạn như carbon dioxide, sulfide và các hợp chất nitơ, không chỉ làm trầm trọng thêm tình trạng nóng lên toàn cầu mà còn gây ra các vấn đề môi trường như mưa axit và sương mù, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ sinh thái và sức khỏe con người.
Trên toàn cầu, các hạn chế đối với các nguồn năng lượng truyền thống ngày càng trở nên nghiêm ngặt. Các chính phủ trên toàn thế giới đang tích cực thúc đẩy chuyển đổi cơ cấu năng lượng và tìm kiếm các giải pháp năng lượng sạch hơn và bền vững hơn. Chính trong bối cảnh như vậy, đèn đường năng lượng mặt trời đã xuất hiện. Chúng chủ yếu sử dụng năng lượng mặt trời và chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành năng lượng điện thông qua công nghệ chuyển đổi quang điện để chiếu sáng. Sự ra đời của đèn đường năng lượng mặt trời không chỉ giải quyết được vấn đề năng lượng của đèn đường truyền thống mà còn giải quyết được các vấn đề về tiêu thụ cao và ô nhiễm môi trường, đồng thời giảm đáng kể chi phí năng lượng và cải thiện lợi ích kinh tế của hệ thống chiếu sáng. Phạm vi ứng dụng của đèn đường năng lượng mặt trời rất rộng. Chúng có thể được lắp đặt ở nhiều nơi khác nhau như đường phố đô thị, công viên, quảng trường, khu dân cư, trường học và bệnh viện.
So với đèn đường truyền thống, đèn đường năng lượng mặt trời có những ưu điểm nổi bật sau.
Đèn đường năng lượng mặt trời sử dụng năng lượng mặt trời làm nguồn điện. Vào ban ngày, chúng chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng thông qua các tấm pin mặt trời và lưu trữ trong pin. Vào ban đêm, khi cần chiếu sáng, pin sẽ giải phóng năng lượng điện đã lưu trữ để cung cấp năng lượng cho đèn đường phát sáng. Phương pháp sử dụng năng lượng này không tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch truyền thống, không chỉ tiết kiệm năng lượng mà còn giảm lượng khí thải carbon, phù hợp với xu hướng phát triển năng lượng xanh và ít carbon.
Năng lượng mặt trời là một nguồn năng lượng sạch và tái tạo. Quá trình chuyển đổi của nó không tạo ra các chất độc hại và thân thiện với môi trường. Ngoài ra, đèn đường năng lượng mặt trời không cần phải đặt cáp, do đó tránh được ô nhiễm môi trường trong quá trình đặt cáp và các mối nguy hiểm tiềm ẩn về an toàn. Trong khi đó, điện áp của đèn đường năng lượng mặt trời tương đối thấp, giúp chúng an toàn và đáng tin cậy hơn khi sử dụng.
Cấu trúc của đèn đường năng lượng mặt trời tương đối đơn giản, chủ yếu bao gồm các tấm pin mặt trời, pin, bộ điều khiển và đèn, v.v. Các thành phần này đều được thiết kế theo cách tiêu chuẩn hóa và mô-đun hóa, thuận tiện cho việc lắp đặt và bảo trì. Ngoài ra, đèn đường năng lượng mặt trời có mức độ thông minh tương đối cao. Chúng có thể đạt được các chức năng như bật/tắt từ xa và điều chỉnh độ sáng thông qua hệ thống giám sát từ xa và hệ thống điều khiển thông minh, giúp giảm đáng kể chi phí bảo trì.
Tuổi thọ của đèn đường năng lượng mặt trời tương đối dài. Tuổi thọ của các tấm pin mặt trời và pin thường có thể đạt trên 15 năm, trong khi tuổi thọ của đèn cũng có thể vượt quá 5 năm. Do đó, việc sử dụng tổng thể đèn đường năng lượng mặt trời có tuổi thọ dài hơn, giảm tần suất thay thế và bảo trì.
Nguyên tắc hoạt động của đèn đường năng lượng mặt trời chủ yếu bao gồm ba quá trình: chuyển đổi quang điện, lưu trữ năng lượng điện và chiếu sáng. Trước hết, các tấm pin mặt trời hấp thụ ánh sáng mặt trời và chuyển đổi nó thành năng lượng điện. Quá trình này chủ yếu dựa vào hiệu ứng quang điện, nghĩa là khi ánh sáng chiếu vào một tấm pin mặt trời, các photon tương tác với các electron bên trong tấm pin, khiến các electron chuyển từ dải hóa trị sang dải dẫn, từ đó tạo ra dòng điện.
Sau đó, năng lượng điện được tạo ra được điều chỉnh và kiểm soát thông qua bộ điều khiển. Chức năng chính của bộ điều khiển là ngăn pin sạc quá mức và xả quá mức, đồng thời bảo vệ pin khỏi bị hư hỏng. Trong khi đó, bộ điều khiển cũng có thể điều chỉnh theo cường độ ánh sáng và kiểm soát việc bật/tắt và độ sáng của đèn đường dựa trên các yếu tố như thời gian.
Khi đêm xuống hoặc cường độ ánh sáng thấp hơn giá trị đã đặt, bộ điều khiển sẽ tự động bật đèn đường. Pin giải phóng năng lượng điện đã lưu trữ để cung cấp năng lượng cho đèn đường phát sáng. Nguyên tắc chính của việc phát sáng của đèn đường là kích thích ánh sáng bên trong đèn đường thông qua dòng điện. Các thành phần quang học (chẳng hạn như hạt LED) cho phép nó tạo ra ánh sáng khả kiến.
Công nghệ chuyển đổi quang điện là một trong những công nghệ cốt lõi của đèn đường năng lượng mặt trời. Nó liên quan đến quá trình chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành năng lượng điện, chủ yếu dựa vào các tấm pin mặt trời. Các tấm pin mặt trời thường được làm bằng tinh thể silicon và hoạt động như ánh sáng mặt trời khi chiếu vào một tinh thể silicon, các photon tương tác với các electron trong silicon, khiến các electron chuyển từ dải hóa trị sang dải dẫn, từ đó tạo ra dòng điện.
Để tăng cường hiệu quả chuyển đổi quang điện, các tấm pin mặt trời đã áp dụng nhiều biện pháp kỹ thuật khác nhau. Đầu tiên, bằng cách tối ưu hóa độ tinh khiết và cấu trúc của tinh thể silicon, xác suất tái tổ hợp của electron và lỗ trống được giảm, và hiệu quả chuyển đổi quang điện được cải thiện. Lần này, bằng cách áp dụng công nghệ thụ động bề mặt, một lớp thụ động được hình thành trên bề mặt của tinh thể silicon để giảm các khuyết tật trạng thái bề mặt và tăng cường hơn nữa hiệu quả chuyển đổi quang điện.
Ngoài ra, tấm pin mặt trời cũng áp dụng công nghệ theo dõi, đảm bảo rằng các tấm pin luôn hướng về phía mặt trời và nhận được ánh sáng mặt trời ở mức độ lớn nhất. Các công nghệ theo dõi bao gồm theo dõi một trục và theo dõi hai trục, có thể dựa trên vị trí địa lý để điều chỉnh theo những thay đổi theo mùa để đảm bảo rằng các tấm pin mặt trời luôn ở trong điều kiện ánh sáng tuyệt vời.
Pin là một thành phần quan trọng của đèn đường năng lượng mặt trời, được sử dụng để lưu trữ năng lượng điện được tạo ra trong ngày và giải phóng nó vào ban đêm để sử dụng cho đèn đường. Các thành phần của pin có thể ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ và hiệu ứng chiếu sáng của đèn đường năng lượng mặt trời
Hiện tại, các loại pin thường được sử dụng cho đèn đường năng lượng mặt trời chủ yếu bao gồm pin axit-chì, pin niken-kim loại-hydrua và pin lithium, v.v. Pin axit-chì có ưu điểm là chi phí thấp và công nghệ trưởng thành, nhưng tuổi thọ của chúng tương đối ngắn. Pin niken-kim loại-hydrua lưu trữ Pin lithium có ưu điểm là mật độ năng lượng cao, tuổi thọ chu kỳ dài và tự xả thấp, nhưng chi phí của chúng tương đối cao. Chúng có mật độ năng lượng cao, tuổi thọ chu kỳ dài và tự xả thấp.
Để tăng cường hiệu suất và tuổi thọ của pin lưu trữ, các nhà nghiên cứu đã áp dụng nhiều biện pháp kỹ thuật khác nhau. Đầu tiên, bằng cách tối ưu hóa cấu trúc và vật liệu của pin, điện trở trong và hiện tượng phân cực có thể được giảm, và hiệu quả sạc và xả có thể được cải thiện. Thứ hai, công nghệ kiểm soát sạc tiên tiến được áp dụng để ngăn pin sạc quá mức và xả quá mức, do đó kéo dài tuổi thọ của nó.
Hiệu quả kinh tế của đèn đường năng lượng mặt trời chủ yếu được thể hiện ở các khía cạnh sau:
Chi phí đầu tư ban đầu tương đối thấp: Đèn đường năng lượng mặt trời không yêu cầu đặt cáp, giảm chi phí thiết bị điện và nhiên liệu. Trong khi đó, giá của các tấm pin mặt trời và pin liên tục giảm, khiến chi phí đầu tư ban đầu của đèn đường năng lượng mặt trời thấp hơn. Điều này là tương đối thấp.
Chi phí vận hành thấp: Đèn đường năng lượng mặt trời không tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch truyền thống. Chúng chỉ yêu cầu bảo trì thường xuyên và thay thế pin, dẫn đến chi phí vận hành tương đối thấp
Trợ cấp của chính phủ và ưu đãi về thuế: Nhiều quốc gia và khu vực đã cung cấp các khoản trợ cấp của chính phủ và ưu đãi về thuế để quảng bá đèn đường năng lượng mặt trời, giảm hơn nữa chi phí kinh tế của đèn đường năng lượng mặt trời
Tính thân thiện với môi trường của đèn đường năng lượng mặt trời chủ yếu được thể hiện ở các khía cạnh sau:
Giảm lượng khí thải carbon: Đèn đường năng lượng mặt trời sử dụng năng lượng mặt trời làm nguồn năng lượng và không tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch truyền thống, do đó giảm lượng khí thải carbon và giúp giải quyết vấn đề nóng lên toàn cầu.
Giảm ô nhiễm môi trường: Đèn đường năng lượng mặt trời không yêu cầu đặt cáp, do đó tránh được ô nhiễm môi trường trong quá trình đặt cáp. Trong khi đó, điện áp của đèn đường năng lượng mặt trời tương đối thấp, giúp chúng an toàn và đáng tin cậy hơn khi sử dụng và giảm nguy cơ bị điện giật và các mối nguy hiểm khác. Sự xuất hiện của tổng tai nạn.
Tiết kiệm tài nguyên đất: Đèn đường năng lượng mặt trời không chiếm thêm tài nguyên đất và có thể được lắp đặt kết hợp với các tòa nhà, cây cối, v.v., do đó tiết kiệm tài nguyên đất.
