Đồng Hồ Máy Năng Lượng Mặt Trời - Định Nghĩa, Câu Chuyện Lịch Sử & Cách Sử Dụng

Đồng hồ năng lượng mặt trời là gì? Cách nhận biết và sử dụng đồng hồ hiệu quả

Công nghệ năng lượng ánh sáng mặt trời đã được sử dụng từ rất lâu trước đây và ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau.Tuy xuất hiện trong lĩnh vực đồng hồ đeo tay khá muộn nhưng nó đã phá vỡ những rào cản trước đây. Đồng hồ năng lượng mặt trời sở hữu những ưu điểm vượt trội mà ít cỗ máy nào có được. Hãy cùng với Tân Tân tìm hiểu qua bài viết bên dưới.

Đồng hồ năng lượng mặt trời là gì?

Đồng hồ năng lượng mặt trời là một chiếc đồng hồ thạch anh (quartz) có pin được sạc bằng ánh sáng mặt trời. Tùy vào cường độ ánh sáng mà sẽ cung cấp năng lượng có hiệu suất cao hay thấp, vì thế thời gian sạc pin cho đồng hồ sẽ ngắn hay dài.

Chiếc đồng hồ năng lượng mặt trời của hãng Seiko

Cấu tạo

Cấu tạo của những chiếc đồng hồ sử dụng năng lượng mặt trời cũng giống như một chiếc đồng hồ sử dụng pin thông thường chỉ có khác là phía dưới mặt số được trang bị tấm pin quang điện chế tác từ chất liệu bán dẫn silicon. Theo đó, khi ánh sáng mặt trời tiếp xúc với chất bán dẫn sẽ tạo thành dòng điện tích trữ trong pin, đây chính là năng lượng cung cấp để đồng hồ hoạt động. Ngoài ra, viên pin của đồng hồ năng lượng mặt trời cũng được thiết kế đặc biệt. 

Pin mặt trời

Pin mặt trời là những mảnh rất nhỏ được giấu kỹ trên mặt đồng hồ, vì vậy người đeo thậm chí không nhận thấy trên mặt số đồng hồ.

Giống như đồng hồ thạch anh, đồng hồ năng lượng mặt trời được trang bị pin lithium bên trong. Sự khác biệt lớn nhất là pin lithium của đồng hồ năng lượng mặt trời có thể sạc lại được và chúng liên tục sạc bằng cách sử dụng năng lượng mặt trời/ánh sáng. Đây là một loại pin sạc có thể tái sử dụng nhiều lần, đồng thời thành phần của pin không chứa lưu huỳnh nên không gây ô nhiễm môi trường, vì thế đồng hồ năng lượng mặt trời là một loại đồng hồ sử dụng công nghệ thân thiện nhất hiện nay.

Thương hiệu sử dụng công nghệ ánh sáng mặt trời

Q&Q (Smile solar)

Seiko (solar)

Đồng hồ năng lượng mặt trời hoạt động như thế nào?

Cơ chế hoạt động của bộ máy năng lượng mặt trời thật ra cũng khá đơn giản. Đa số bộ máy của chúng cũng giống bộ máy đồng hồ pin (quartz) thông thường, chỉ khác là bộ máy chúng được thiết kế thêm tấm bảng pin quang điện (hay còn có thể gọi là bảng pin mặt trời) bằng chất liệu bán dẫn Silicon bên trên.

Khi ánh sáng mặt trời tiếp xúc với chất bán dẫn tạo ra các điện tử tự do lưu thông trong chất liệu tạo thành dòng chảy năng lượng (đây được gọi là hiệu ứng quang điện). Nguồn năng lượng này sẽ được tích trữ trong bộ máy và cung cấp cho đồng hồ hoạt động.

Đa phần những mẫu đồng hồ năng lượng mặt trời hiện nay sử dụng loại pin Lithium-ion có thể sạc lại nhiều lần mà không bị suy giảm hiệu suất tích trữ năng lượng sau mỗi lần nạp/xả, nhằm mang lại một chiếc đồng hồ hoạt động bền bỉ với thời gian.

Những mẫu đồng hồ năng lượng mặt trời khi đã sạc đầy năng lượng có thể hoạt động liên tục trung bình 6 tháng trong bóng tối.

Nguyên lý hoạt động của đồng hồ năng lượng mặt trời

Lịch sử phát triển của đồng hồ năng lượng mặt trời

Sơ lược lịch sử của đồng hồ năng lượng mặt trời

Đồng hồ chạy bằng năng lượng mặt trời đã trở nên phổ biến kể từ khi đồng hồ chạy bằng năng lượng mặt trời được phát minh vào những năm 1970. Trong suốt quá trình thúc đẩy tìm kiếm nguồn năng lượng tái tạo trong thế kỷ 21 cho đến nay, nhiều người đã tìm kiếm những cách thức làm giảm bớt tác động của các cá nhân đến môi trường. Đồng hồ chạy bằng năng lượng mặt trời đã trở thành một lựa chọn ưu tiên hàng đầu cho nhiều người vì chúng sử dụng năng lượng tái tạo, nghĩa là nhu cầu thay pin sẽ giảm đi đáng kể. Những chiếc đồng hồ này cũng được người dùng công nghệ yêu thích do trình độ chuyên môn ấn tượng cần để thiết để ra chúng.

Đồng hồ năng lượng mặt trời là đồng hồ điện hoặc điện tử có nguồn năng lượng bằng cách chuyển đổi năng lượng mặt trời thành năng lượng điện bằng pin mặt trời. Công nghệ này được phát minh vào những năm 1960 và được cấp bằng sáng chế vào năm 1969 bởi United States Time Corporation. Chiếc đồng hồ chạy bằng năng lượng mặt trời đầu tiên trên thế giới được phát triển bởi một kỹ sư người Mỹ tên là Roger W. Riehl vào năm 1972. Riehl đã tạo ra chiếc đồng hồ này tại nhà riêng của mình và đặt tên cho nó là Synchronar 2100.

Chiếc đồng hồ Synchronar 2100 do Roger W. Riehl phát minh vào năm 1972

Đồng hồ năng lượng mặt trời thạch anh tương tự được phát minh bởi hãng Citizen vào năm 1976, và Seiko theo sau. Ngày nay, công nghệ này đã phổ biến rộng rãi, với các tấm pin mặt trời ẩn trong những chiếc đồng hồ thông thường của Junghans, Citizen, Casio và Seiko.

Năm 1976 khi Citizen tung ra chiếc đồng hồ analog chạy bằng ánh sáng mặt trời đầu tiên - Citizen Quartz Crystron Solar Cell, tiền thân của mọi thứ Citizen Eco–Drive. Chiếc đồng hồ này là một cột mốc quan trọng trong quá trình chế tạo bộ máy đồng hồ năng lượng ánh sáng của thương hiệu Citizen.

Đồng hồ Citizen Quartz Crystron Solar Cell

Đồng hồ analog năng lượng mặt trời đầu tiên của Seiko, sử dụng Cal. 4826, được giới thiệu vào năm 1977. Nó sử dụng 12 pin mặt trời nhỏ hơn được sắp xếp xung quanh mặt số như một vòng chuông 

Chiếc đồng hồ solar quartz đầu tiên của Seiko

Chiếc đồng hồ analog năng lượng mặt trời đầu tiên của Thụy Sĩ đến từ Sicura vào năm 1978, với các pin năng lượng ở phía bên phải của vỏ và núm vặn ở vị trí 9:00.

Chiếc đồng hồ năng lượng ánh sáng của Sicura ra đời năm 1978

Junghans đã giới thiệu Solar I của họ vào năm 1988, đồng hồ này có khả năng dự trữ năng lượng trong 100 giờ.

Chiếc đồng hồ của Junghans chạy bằng năng lượng ánh sáng 

Quá trình lịch sử những chiếc đồng hồ năng lượng mặt trời

- 1972 Synchronar - Đồng hồ năng lượng mặt trời kỹ thuật số LED đầu tiên

- 1975 Uranus Electronics - Đồng hồ kỹ thuật số LED đầu tiên có các tấm năng lượng mặt trời trong mặt số

- 1976 Cristalonic - Đồng hồ năng lượng mặt trời kỹ thuật số LCD đầu tiên

- 1976 Uranus Electronics - Đồng hồ tính năng lượng mặt trời đầu tiên

- 1976 Citizen Crystron Solar Cell - Đồng hồ thạch anh tương tự năng lượng mặt trời đầu tiên

- 1977 Seiko - Đồng hồ thạch anh analog đầu tiên với các tấm năng lượng mặt trời ngụy trang

- 1978 Sicura - Đồng hồ thạch anh tương tự năng lượng mặt trời đầu tiên của Thụy Sĩ

- 1976 Mikado - Đồng hồ LCD kỹ thuật số năng lượng mặt trời đầu tiên có đèn nền

- 1979 Seiko - Đồng hồ bấm giờ LCD kỹ thuật số sử dụng năng lượng mặt trời đầu tiên

- 1993 Junghans Mega Solar - Đồng hồ năng lượng mặt trời điều khiển bằng radio đầu tiên

Sử dụng đồng hồ năng lượng mặt trời đúng cách

Việc sử dụng đồng hồ năng lượng mặt trời cũng rất đơn giản giống như một chiếc đồng hồ pin thông thường. Tuy nhiên, để đồng hồ hoạt động tốt trong thời gian dài chúng ta nên để đồng hồ nơi có ánh sáng mặt trời, tránh để đồng hồ thời gian dài trong bóng tối. Pin của đồng hồ năng lượng mặt trời sẽ bị giảm tuổi thọ nếu bị cạn năng lượng trong thời gian dài, do đó đồng hồ cần tiếp xúc với ánh sáng thường xuyên để pin đồng hồ xài được lâu hơn.

Nên sạc đồng hồ với ánh sáng mặt trời mỗi tháng 1 lần (4 – 6 tiếng).

Ưu điểm

- Thân thiện với môi trường.

- Sử dụng năng lượng mặt trời nên không quá lo lắng về việc thay pin định kỳ.

- Giá thành rẻ, dễ sử dụng.

Khuyết điểm

- Không sử dụng được ánh sáng nhân tạo để sạc đồng hồ.