Với nhu cầu năng lượng toàn cầu liên tục tăng, việc tìm kiếm các nguồn năng lượng bền vững và thân thiện với môi trường đã trở thành một nhiệm vụ quan trọng hiện nay. Trong số các lựa chọn này, công nghệ tế bào quang điện nổi bật là công nghệ được ưa chuộng để sản xuất điện quy mô lớn. Từ các nhà máy điện mặt trời quy mô lớn đến các hệ thống lắp đặt tại nhà riêng, tế bào quang điện cung cấp một giải pháp hiệu quả để chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng, và khi công nghệ ngày càng hoàn thiện và chi phí giảm, phạm vi ứng dụng của tế bào quang điện sẽ tiếp tục mở rộng.
Ưu điểm lớn nhất của tế bào quang điện nằm ở khả năng phát điện ổn định và chi phí vận hành thấp, mang lại cho chúng lợi thế cạnh tranh mạnh mẽ trên thị trường.
Hệ thống quang điện (PV) hoạt động bằng cách chuyển đổi trực tiếp ánh sáng mặt trời thành điện. Theo số liệu, đến cuối năm 2019, khoảng 97% công suất sản xuất điện mặt trời quy mô lớn là pin quang điện, một tỷ lệ cho thấy ứng dụng rộng rãi của công nghệ quang điện.
Về mặt kỹ thuật, pin quang điện có lịch sử phát triển lâu dài. Kể từ khi nhà máy điện quang điện 1 MWp đầu tiên được xây dựng tại California vào năm 1982, các cơ sở pin quang điện trên toàn thế giới đã phát triển nhanh chóng khi nhu cầu tăng lên. Đến năm 2018, công suất nhà máy điện quang điện lớn nhất thế giới đã vượt quá 1 GW. Việc xây dựng quy mô lớn như vậy chắc chắn chứng minh được sự tin tưởng của thị trường vào công nghệ quang điện.
Với những tiến bộ nhanh chóng của công nghệ, chi phí lắp đặt pin quang điện đã giảm đáng kể và đang bắt đầu đạt mức giá điện ngang bằng ở nhiều thị trường.
Việc lựa chọn địa điểm và yêu cầu sử dụng đất cho các nhà máy điện quang điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm hiệu suất của tấm pin mặt trời, địa hình và phương pháp lắp đặt. Ví dụ, ở các vùng nhiệt đới, một hệ thống pin mặt trời cố định cần khoảng 1 ha đất để tạo ra 1 MW điện, trong khi ở Bắc Âu có thể cần hơn 2 ha đất. Điều này buộc các nhà phát triển phải cân nhắc cẩn thận giá trị của đất và tác động của nó đến hệ sinh thái khi lựa chọn địa điểm.
Với sự ra đời của khái niệm "nông nghiệp quang điện", nhiều nhà máy điện quang điện đã bắt đầu được sử dụng cho mục đích nông nghiệp cùng lúc, kết hợp phát điện và trồng trọt trên cùng một mảnh đất. Nghiên cứu cho thấy mô hình như vậy có thể tăng giá trị kinh tế lên hơn 30%. Vì vậy, công nghệ mới này chắc chắn đã thúc đẩy tư duy đổi mới trong sản xuất nông nghiệp và năng lượng.
Tất nhiên, ngoài các cơ sở trên mặt đất, tiềm năng của pin quang điện thậm chí còn mở rộng ra không gian. Vào đầu năm 2024, một nhà máy điện quang điện không gian đã hoàn thành thử nghiệm thành công, không chỉ báo hiệu tính bền vững của năng lượng trong tương lai mà còn cung cấp nguồn năng lượng mới cho hoạt động khám phá không gian của con người.
Với sự phát triển liên tục của công nghệ năng lượng mặt trời, chúng ta đang chứng kiến một cuộc cách mạng năng lượng không chỉ trên mặt đất mà còn trong vũ trụ.
Theo quan điểm kinh doanh, sự tăng trưởng của thị trường năng lượng mặt trời chủ yếu được thúc đẩy bởi việc áp dụng tế bào quang điện. Hầu hết các nhà máy điện mặt trời thực tế đều thuộc sở hữu của các nhà sản xuất điện độc lập, những người thường làm việc với các nhà thầu kỹ thuật, mua sắm và xây dựng (EPC) để quá trình thiết kế và xây dựng dự án hiệu quả hơn. Sau nhiều giai đoạn lập kế hoạch và phê duyệt, nhà máy điện quang điện đã được đưa vào vận hành thành công và đóng vai trò quan trọng trong lưới điện.
Khi ngày càng nhiều quốc gia tham gia đầu tư và phát triển năng lượng mặt trời, công nghệ quang điện ngày càng trở nên cạnh tranh hơn. Khi giá điện dần ổn định, các nhà máy điện quang điện đã có thể cạnh tranh trên thị trường điện mà không cần phụ thuộc vào trợ cấp bên ngoài.
Sự thay đổi này không chỉ phản ánh sự tiến bộ của công nghệ mà còn làm nổi bật tiềm năng vô hạn trong tương lai của năng lượng tái tạo. Hơn nữa, khi các quốc gia cam kết giảm phát thải carbon, triển vọng phát triển trong tương lai của ngành năng lượng mặt trời vẫn còn rộng mở. Với rất nhiều lợi thế tập trung trong một công nghệ, người ta không khỏi tự hỏi: khi công nghệ tiếp tục phát triển, liệu pin quang điện có thể trở thành nguồn năng lượng chính cho trái đất trong tương lai hay không?