Thêm điện từ pin mặt trời trên mái nhà

Một sáng kiến cho rằng công nghệ được truyền cảm hứng từ ổ đĩa cứng RAID có thể tăng sản lượng điện lên đến 50 phần trăm.

Một công ty mới thành lập gọi là TenKsolar, có trụ sở tại Minneapolis, cho rằng nó có thể làm tăng lượng năng lượng mặt trời tạo ra trên mái nhà thêm 25% đến 50%, và cũng làm giảm tổng chi phí năng lượng mặt trời bằng cách thay đổi cách thức nối ghép các tế bào năng lượng mặt trời lại với nhau và thêm các bộ phản xạ rẻ tiền để thu gom nhiều ánh sáng hơn.

TenKsolar đã chọn một hệ thống nối dây phức tạp hơn, lấy cảm hứng từ một loại bộ nhớ máy tính đáng tin cậy gọi là RAID (Redundant Array of Independent Disks = mảng dự phòng của các ổ đĩa độc lập), trong đó đĩa cứng được kết nối theo cách duy trì hoạt động ngay cả khi một số bị hỏng. Thiết kế của TenKsolar cho phép dòng điện có nhiều đường khác nhau để chạy qua một dãy các tấm năng lượng mặt trời, như vậy tránh được tắc nghẽn ở các tế bào hiệu suất thấp và có thể trích xuất nhiều hơn lượng điện các tế bào tạo ra.

Gương tối: các tấm năng lượng mặt trời (với các dòng bạc) được ghép với các gương phản xạ (vật liệu rắn màu tối) để tăng lượng điện dãy pin trên mái nhà có thể tạo ra. Ảnh: TenKsolar

Việc nối dây này trên thực tế cũng tạo điều kiện để gắn các gương phản xạ lên tấm pin mặt trời để thu ánh sáng nhiều hơn nữa. Khi tấm pin mặt trời được lắp đặt trên mái bằng, chúng thường được gắn trên giá có góc hương chúng về phía mặt trời, và khoảng cách xa nhau để giữ cho chúng khỏi che khuất nhau trong suốt cả ngày. Các gương phản xạ tăng lượng ánh sáng đập vào dãy pin năng lượng mặt trời, nhưng chúng phản chiếu ánh sáng mặt trời không đồng đều. Vì vậy, trong một dãy tấm pin năng lượng mặt trời thông thường, đầu ra bị hạn chế bởi các tế bào nhận được lượng ánh sáng phản xạ ít nhất. Hệ thống mới có thể lấy được hết tất cả các năng lượng có thêm được từ ánh sáng phản xạ. "Các chi phí nhỏ chúng tôi thêm vào cho các thiết bị điện tử và một bó dây nữa sẽ được hoàn lại từ thực tế cơ bản là lượng ánh sáng phản xạ này", phát biểu của ông Dallas Meyer, người sáng lập và chủ tịch của TenKsolar. "Chúng tôi đã kiến ​​trúc một hệ thống hoàn toàn dư thừa từ tế bào xuống đến biến tần," ông nói. "Nếu có bất cứ cái gì hỏng trong hệ thống, về cơ bản nó chỉ tác động rất thấp đến việc tạo ra điện của cả dãy."

Các gương phản xạ sử dụng một loại phim chế tạo bởi 3M chỉ phản xạ các bước sóng ánh sáng chọn lọc, giảm độ chói cho con người. Vật liệu này ít cũng phản xạ ánh sáng hồng ngoại, có thể gây quá nóng cho tấm pin năng lượng mặt trời và làm giảm hiệu quả của nó.

Meyer cho biết hệ thống có giá tương đương với hệ thống tương tự được chế tạo bởi các nhà sản xuất Trung Quốc nhưng tạo ra năng lượng khoảng 50% nhiều hơn cho một diện tích mái nhất định. Công suất đầu ra cao hơn khoảng 25% so với hệ thống hiệu suất cao đắt hơn của SunPower, ông nói.

Phương pháp nối dây mới này có một nhược điểm: vì nó mới, các ngân hàng cung cấp tài chính cho việc lắp đặt năng lượng mặt trời có thể nghi ngại rằng hệ thống sẽ kéo dài thời gian bảo hành, và điều này có thể làm phức việc cấp vốn, phát biểu của ông Travis Bradford, một nhà phân tích công nghiệp và Chủ tịch Viện Prometheus về phát triển bền vững.

TenKSolar, tính đến nay đã đạt được 11 triệu USD vốn liên doanh và có khả năng sản xuất các hệ thống 10-12 megawatt một năm, đang làm việc về quan hệ đối tác với các công ty lớn hơn để giúp hỗ trợ tài chính nhằm đảm bảo cho sản phẩm của mình.