Mục lục
1. Năng lượng và vai trò của năng lượng
2. Các vấn đề về năng lượng
3. Nhu cầu và tiềm năng của năng lượng tái tạo
i. Năng lượng tái tạo là gì
ii. Các loại năng lượng tái tạo
iii. Tiềm năng của năng lượng tái tạo
4. Năng lượng mặt trời
i. Mặt Trời và Trái Đất
ii. Bức xạ Mặt Trời
iii. Năng lượng Mặt Trời
a) Nhiệt điện Mặt Trời
b) Bếp Mặt Trời
c) c) Thiết bị làm lạnh và điều hòa không khí dùng năng lượng
Mặt Trời
d) Pin Mặt Trời
I. Pin quang điện
• Chất bán dẫn
• Cấu tạo của pin quang điện
• Nguyên lý làm việc
• Tính chất
• Các loại pin
 Pin Mặt Trời kiểu màng mỏng
 Pin từ cây thuốc lá
 Pin CUESS
 Pin chất màu nhạy quang
 Pin chất dẻo
II. Bộ biến đổi DC-AC
5. Năng lượng gió
i. Lịch sử hình thành
ii. Nguyên lý làm việc

trò là nhiên liệu cho các động cơ đốt trong đã cách mạng hóa ngành giao thông, sản xuất và cuộc
sống hàng ngày.
Tiêu chuẩn sống ngày càng cao của hàng triệu con người là dựa trên sự tiêu thụ năng lượng đang
mạnh dần. “Các xã hội năng lượng cao” đã xuất hiện. Hiện tại, ở các nước phát triển tiên tiến,
tiêu thụ năng lượng bình quân trên đầu người cao hơn 50 lần so với xã hội cổ đại và cao hơn 10
lần so với thời điểm trước cuộc cách mạng công nghiệp.
2. Các vấn đề về năng lượng
Các nguồn mà con người có thể thu năng lượng:
- Gỗ
- Sức nước
- Sức gió
- Địa nhiệt
- Ánh sáng mặt trời
- Than đá, dầu, khí tự nhiên (nhiên liệu hóa thạch)
- Uranium (nhiên liệu hạt nhân).
Và trong số đó nhiên liệu hóa thạch được sử dụng phổ biến và nhiều nhất hiện nay. Tài nguyên
thiên nhiên như than đá, dầu, khí có được từ xác chết thực vật và vi sinh vật sinh trưởng từ xa
xưa, trải qua những biến động của vỏ Trái Đất trong một thời gian dài biến đổi thành được gọi là
nhiên liệu hóa thạch. Nhiên liệu hóa thạch cung cấp năng lượng cho những phương tiện giao
thông, các nhà máy công nghiệp, sưởi ấm các toà nhà và sản sinh ra điện năng phục vụ đời sống
con người. Cho đến nay, con người đã sử dụng một lượng rất lớn nhiên liệu hóa thạch như than
đá và dầu để đẩy mạnh quá trình phát triển kinh tế và hiện đang phải phụ thuộc vào nguồn nhiên
liệu hóa thạch, chiếm khoảng 80% nguồn cung cấp năng lượng sơ cấp.
Tuy nhiên nhiên liệu hóa thạch không phải là vô hạn
-Người ta cho rằng còn có thể khai thác dầu trong 40 năm nữa. Số năm có thể khai thác này
được tính bằng cách chia trữ lượng đã biết cho sản lượng khai thác hàng năm hiện nay.
-Số năm có thể khai thác của khí tự nhiên dự đoán là khoảng 60 năm. Tài nguyên khí tự
nhiên, so với tài nguyên dầu có ưu điểm là có thể đảm bảo được một lượng nhất định trong khu
vực Đông Nam Á và thời gian khai thác cũng lâu hơn. Thực tế là gần 70% trữ lượng được đảm
bảo phụ thuộc vào khu vực Trung Đông và Liên Xô cũ.

ngắn nhưng thời gian nóng tăng, đưa tới nhiều tử vong vì say nóng. Mùa hè năm
2003 tại Pháp với 14,842 tử vong vì nóng tới 40°C là một thí dụ. Những người đang
có bệnh tim mạch mà gặp thời tiết nóng bức thì bệnh tình gia tăng vì tim phải làm
việc nhiều hơn để giữ cơ thể mát.
• Ung thư ngoài da tăng vì tiếp cận quá nhiều với tia nắng mặt trời.
• Một số nhà khoa học cho rằng, thời tiết nóng giúp cho sự tăng sinh của các loại tảo ở
dưới nước, đặc biệt là khi nước bị ô nhiễm. Từ đó một số bệnh truyền nhiễm như
tiêu chảy sẽ xảy ra nhiều hơn.
+Đối với con người:
Đioxit Sunfua (SO2): rất độc hại đối với sức khoẻ của người và sinh vật, gây ra các bệnh về
phổi khí phế quản. SO2 trong không khí khi gặp oxy và nước tạo thành axit, tập trung trong nước
mưa gây ra hiện tượng mưa axit.
Cacbon monoxit (CO): CO không độc với thực vật vì cây xanh có thể chuyển hoá CO thành
CO2 và sử dụng nó trong quá trình quang hợp. Vì vậy, thảm thực vật được xem là tác nhân tự
nhiên có tác dụng làm giảm ô nhiễm CO. Khi con người ở trong không khí có nồng độ CO
khoảng 250 ppm sẽ bị tử vong.
Năng lượng hóa thạch là nguyên nhân dẫn đến các tranh chấp trên thế giới.
• Tranh chấp khí đốt giữa Nga – Ukraine – EU
• Tranh chấp những giếng dầu và khí đốt trên vùng Trung Á giữa Mỹ, Tây Âu và Nga
• Tranh chấp những giếng dầu ở Trung Đông
• Tranh chấp khí tự nhiên và dầu giữa các quốc gia Mỹ, Canada, các nước Bắc Âu và
Nga ở Bắc Cực
Chính những tranh chấp này dẫn đến bất ổn trên toàn thế giới và ảnh hưởng lớn đến hòa bình thế
giới.
Ngoài ra, giá cả của những loại nhiên liệu hóa thạch cũng ngày càng tăng cao do sự gia tăng
chóng mặt của nhu cầu năng lượng, sự khan hiếm, khó khai thác của chúng.
3. Nhu cầu và tiềm năng của năng lượng tái tạo
Do đó, chính những lý do trên dẫn đến việc cần phải đi tìm những nguồn năng lượng khác dồi
dào hơn, đa dạng hơn, thân thiện hơn để thay thế nguồn năng lượng hóa thạch này và các nguồn
năng lượng tái tạo là một lựa chọn hợp lý nhất.

ii. Các loại năng lượng tái tạo
 Nguồn gốc từ bức xạ của Mặt Trời
Năng lượng Mặt Trời thu được trên Trái Đất là năng lượng của dòng bức xạ điện từ xuất phát từ
Mặt Trời đến Trái Đất. Chúng ta sẽ tiếp tục nhận được dòng năng lượng này cho đến khi phản
ứng hạt nhân trên Mặt Trời hết nhiên liệu, vào khoảng 5 tỷ năm nữa. Có thể trực tiếp thu lấy
năng lượng này thông qua hiệu ứng quang điện, chuyển năng lượng các photon của Mặt Trời
thành điện năng, như trong pin Mặt Trời. Năng lượng của các photon cũng có thể được hấp thụ
để làm nóng các vật thể, tức là chuyển thành nhiệt năng, sử dụng cho bình đun nước Mặt Trời,
hoặc làm sôi nước trong các máy nhiệt điện của tháp Mặt Trời, hoặc vận động các hệ thống nhiệt
như máy điều hòa Mặt Trời.
Năng lượng của các photon có thể được hấp thụ và chuyển hóa thành năng lượng trong các liên
kết hóa học của các phản ứng quang hóa. Một phản ứng quang hóa tự nhiên là quá trình quang
hợp. Quá trình này được cho là đã từng dự trữ năng lượng Mặt Trời vào các nguồn nhiên liệu hóa
thạch không tái sinh mà các nền công nghiệp của thế kỷ 19 đến 21 đã và đang tận dụng. Nó cũng
là quá trình cung cấp năng lượng cho mọi hoạt động sinh học tự nhiên, cho sức kéo gia súc và
củi đốt, những nguồn năng lượng sinh học tái tạo truyền thống. Trong tương lai, quá trình này có
thể giúp tạo ra nguồn năng lượng tái tạo ở nhiên liệu sinh học, như các nhiên liệu lỏng (diesel
sinh học, nhiên liệu từ dầu thực vật), khí (khí đốt sinh học) hay rắn.
Năng lượng Mặt Trời cũng được hấp thụ bởi thủy quyển Trái Đất và khí quyển Trái Đất để sinh
ra các hiện tượng khí tượng học chứa các dạng dự trữ năng lượng có thể khai thác được. Trái
Đất, trong mô hình năng lượng này, gần giống bình đun nước của những động cơ nhiệt đầu tiên,
chuyển hóa nhiệt năng hấp thụ từ photon của Mặt Trời, thành động năng của các dòng chảy của
nước, hơi nước và không khí, và thay đổi tính chất hóa học và vật lý của các dòng chảy này.
Thế năng của nước mưa có thể được dự trữ tại các đập nước và chạy máy phát điện của các công
trình thủy điện. Một dạng tận dụng năng lượng dòng chảy sông suối có trước khi thủy điện ra đời
là cối xay nước. Dòng chảy của biển cũng có thể làm chuyển động máy phát của nhà máy điện
dùng dòng chảy của biển.
Dòng chảy của không khí, hay gió, có thể sinh ra điện khi làm quay tuốc bin gió. Trước khi máy
phát điện dùng năng lượng gió ra đời, cối xay gió đã được ứng dụng để xay ngũ cốc. Năng lượng
gió cũng gây ra chuyển động sóng trên mặt biển. Chuyển động này có thể được tận dụng trong

dương, thực vật, nguyên tử, lõi Trái đất – nhưng câu hỏi về công nghệ và tính kinh tế khi khai
thác chúng đã giới hạn trí tưởng tượng của chúng ta. Hiện nay chúng ta có thể khai thác các
nguồn năng lượng sạch sau :
Nhiên liệu sinh học:
Để có được các dạng nhiên liệu sinh học nguồn gốc từ dầu thực vật đòi hỏi phải có quá trình
canh tác và xử lý công phu. Người ta thay đổi cấu trúc gen của các loại tảo để tận dụng lượng
tinh dầu mà chúng liên tục tiết ra và sau đó lọc thành nhiên liệu thay thế. Nhiên liệu sinh học có
thể được phân loại thành các nhóm chính như sau:
Diesel sinh học (Biodiesel) là một loại nhiên liệu lỏng có tính năng tương tự và có thể sử dụng
thay thế cho loại dầu diesel truyền thống. Biodiesel được điều chế bằng cách dẫn xuất từ một số
loại dầu mỡ sinh học (dầu thực vật, mỡ động vật), thường được thực hiện thông qua quá trình
transester hóa bằng cách cho phản ứng với các loại rượu phổ biến nhất là methanol.
Xăng sinh học (Biogasoline) là một loại nhiên liệu lỏng, trong đó có sử dụng ethanol như là một
loại phụ gia nhiên liệu pha trộn vào xăng thay phụ gia chì. Ethanol được chế biến thông qua quá
trình lên men các sản phẩm hữu cơ như tinh bột, xen-lu-lô, lignocellulose. Ethanol được pha chế
với tỷ lệ thích hợp với xăng tạo thành xăng sinh học có thể thay thế hoàn toàn cho loại xăng sử
dụng phụ gia chì truyền thống.
Khí sinh học (Biogas) là một loại khí hữu cơ gồm Methane và các đồng đẳng khác. Biogas được
tạo ra sau quá trình ủ lên men các sinh khối hữu cơ phế thải nông nghiệp, chủ yếu là cellulose,
tạo thành sản phẩm ở dạng khí. Biogas có thể dùng làm nhiên liệu khí thay cho sản phẩm khí gas
từ sản phẩm dầu mỏ.
Trước kia, nhiên liệu sinh học hoàn toàn không được chú trọng. Hầu như đây chỉ là một loại
nhiên liệu thay thế phụ, tận dụng ở quy mô nhỏ. Tuy nhiên, sau khi xuất hiện tình trạng khủng
hoảng nhiên liệu ở quy mô toàn cầu cũng như ý thức bảo vệ môi trường lên cao, nhiên liệu sinh
học bắt đầu được chú ý phát triển ở quy mô lớn hơn do có nhiều ưu điểm nổi bật so với các loại
nhiên liệu truyền thống (dầu khí, than đá ):
Thân thiện với môi trường: chúng có nguồn gốc từ thực vật, mà thực vật trong quá trình sinh
trưởng (quang hợp) lại sử dụng điôxít cácbon (là khí gây hiệu ứng nhà kính - một hiệu ứng vật
lý khiến Trái Đất nóng lên) nên được xem như không góp phần làm trái đất nóng lên.
Nguồn nhiên liệu tái sinh: các nhiên liệu này lấy từ hoạt động sản xuất nông nghiệp và có thể tái

giới, chỉ riêng châu Âu đã có 13 nước với Đức là nước dẫn đầu về công suất của các nhà máy
dùng năng lượng gió với khoảng cách xa so với các nước còn lại. Tại Đức, Đan Mạch và Tây
Ban Nha việc phát triển năng lượng gió liên tục trong nhiều năm qua được nâng đỡ bằng quyết
tâm chính trị. Nhờ vào đó mà một ngành công nghiệp mới đã phát triển tại 3 quốc gia này. Công
nghệ Đức (bên cạnh các phát triển mới từ Đan Mạch và Tây Ban Nha) đã được sử dụng trên thị
trường nhiều hơn trong những năm vừa qua.
Tổng lượng công xuất sản xuất trên thế giới vào năm 2009 là 159.2 GW, với 340 TWh năng
lượng, xác nhận mức tăng trưởng 31% mỗi năm, một con số khá lớn giữa lúc nền kinh tế tòan
cầu đang gặp nhiều khó khăn. Theo thống kê trên thế giới, Đức, Tây Ban Nha, Hoa Kỳ, Đan
Mạch và Ấn Độ là những quốc gia sử dụng năng lượng gió nhiều nhất trên thế giới. Chẳng hạn
vào năm 2009, điện gió chiếm 8% tổng số điện xử dụng tại Đức; trong khi đó con số này lên đến
14% ở Ai len và 11% tại Tây Ban Nha. Hoa Kỳ sản xuất nhiều điện gió nhất thế giới với công
xuất nhảy vọt từ 6 GW vào năm 2004 lên đến 35 GW vào 2009 và điện gió chiếm 2.4% tổng số
điện tiêu dùng. Trung Quốc và Ấn Độ cũng phát triễn nhanh về nguồn năng lượng sạch này với
22.5 GW (Trung Quốc, 2009) và 10.9 25 GW (Ấn Độ, 2009).
Công xuất điện gió trên thế giới trong thời gian 1996-2008
Trong số 20 thị trường lớn nhất trên thế giới, riêng ở châu Âu đã có 13 nước với Đức là nước
dẫn đầu về công suất của các nhà máy dùng năng lượng gió với khoảng cách xa so với các nước
còn lại. Tại Đức, Đan Mạch và Tây Ban Nha, năng lượng gió phát triển liên tục trong nhiều năm
qua là nhờ sự nâng đỡ của chính phủ sở tại. Nhờ vào đó mà một ngành công nghiệp mới đã phát
triển tại 3 quốc gia này. Công nghệ Đức (bên cạnh các phát triển mới từ Đan Mạch và Tây Ban
Nha) đã được sử dụng trên thị trường nhiều hơn trong những năm vừa qua.
Công suất định mức của các nhà máy sản xuất điện gió vào năm 2007 được nâng lên 94.112
MW. Công suất này thay đổi dựa trên sức gió qua các năm, các nước, các vùng như chúng ta có
thể thấy trong bảng.
Công suất định mức năng lượng gió của các nước trên thế giới năm 2007
Sự phát triển của công suất điện gió trên thế giới theo khu vực
Tình hình năng lượng gió ở Việt Nam
Tiềm năng gió của Việt Nam rất lớn, vì thế việc nghiên cứu phát triển năng lượng gió là một
công việc cần thiết. Sự nghiên cứu triển khai năng lượng gió ở Việt Nam đã đi những bước đầu

triển các dự án điện gió và thủy điện tại Việt Nam. Hai bên đã đồng ý góp vốn để kinh doanh và
thương mại hóa tuốc bin gió, phát triển và quản lý các dự án điện gió, cung cấp các dịch vụ bảo
trì, sửa chữa các thiết bị điện gió ở Việt Nam. Hai bên cũng đã kí thỏa thuận hợp tác triển khai
nhà máy điện gió công suất 1 GW trên diện tích 10.000 ha nằm cách xã Hòa Thắng huyện Bắc
Bình tỉnh Bình Thuận khoảng 6 km về hướng đông bắc. Nhà máy sẽ được lắp đặt tuốc bin gió
IMPESA Unipower IWP –Class II công suất 2,1MW các tổ máy gồm nhiều tuốc bin gió cho
phép sản xuất 5,5Gwh/năm. Dự kiến tổng vốn đầu tư cho dự án là 2,35 tỷ USD trong 5 năm. Hai
bên cũng thỏa thuẩn về dự án sản suất tuốc bin gió công suất 2MW có sải cánh quạt dài 80m cho
Việt Nam và cho xuất khẩu.
Những đế án khác chẳng hạn như: (i) Phương Mai - Quy-Nhơn với công xuất 2.5 MW do chuyên
viên tập đòan Avantis Energy Group; (ii) hai đề án với công xuất 150 MW & 80 MW tại tỉnh
Lâm Đồng đang được tích cực triễn khai; (iii) Công ty Thụy Sĩ Aerogie Plus Solution AG lắp đặt
nhà máy điện gió có công xuất 7.5 MW kết hợp với động cơ diesel tại Côn Đảo , tỉnh Bà Rịa-
Vũng Tàu.
Năng lượng mặt trời:
Ngành công nghiệp năng lượng mặt trời đang phát triển nhanh chóng do nhu cầu và những tiến
bộ kĩ thuật trong việc sử dụng năng lượng mặt trời. Sản lượng điện mặt trời tăng 48% một năm
kể từ 2002, nghĩa là cứ hai năm lại tăng gấp đôi và đã giúp ngành năng lượng này đạt tốc độ tăng
trưởng cao nhất thế giới. Dữ liệu đến hết năm 2007 cho biết toàn thế giới đạt 12400 MW công
suất điện mặt trời trong đó khoảng 90% hòa vào mạng lưới điện chung, còn lại được lắp trên
tường hay mái của nhiều tòa nhà gọi là hệ thống tích hơp điện mặt trời cho tòa nhà. Nhiều ưu đãi
tài chính như trợ thuế đã giúp ngành điện mặt trời ở một vài nước như Đức, Nhật, Israel, Hoa
Kỳ, Úc phát triển nhanh chóng.
Biểu đồ công suất điện mặt trời trên thế giới
Sản lượng điện mặt trời của một số quốc gia
Tình hình năng lượng mặt trời tại Việt Nam
Việt Nam với lợi thế là một trong những nước nằm trong giải phân bổ ánh nắng mặt trời nhiều
nhất trong năm trên bản đồ bức xạ mặt trời của thế giới. Đó là cơ sở rất lớn để đất nước chúng ta
phát triển ngành công nghiệp điện mặt trời.
Một số dự án điện mặt trời đã được lắp đặt tại Việt Nam:

mặt trời thay đổi trong khoảng từ10.10
6
K đến 20.10
6
K, nhiệt độ trung bình khoảng
15600000 K.
Với nhiệt độ này vật chất không thể giữ được cấu trúc
trật tự thông thường gồm
các nguyên tử và phân tử. Nó trở thành plasma trong đó các hạt nhân của nguyên tử chuyển
động tách biệt
với các electron. Khi các hạt nhân tự do va chạm với nhau sẽ xuất hiện
những
vụ nổ nhiệt hạch. Khi quan sát tính chất của vật chất nguội hơn trên bề mặt nhìn thấy được
của mặt trời, các nhà khoa học đã kết luận rằng có phản ứng nhiệt hạch xảy ra ở trong lòng
mặt trời. Về cấu trúc, mặt trời có thể chia làm 4 vùng, tất cả hợp thành một khối cầu khí khổng
lồ. Vùng giữa gọi là nhân hay“lõi”có những chuyển động đối lưu, nơi xảy ra những phản ứng
nhiệt hạt nhân tạo nên nguồn năng lượng mặt trời, vùng này có bán kính khoảng 175.000km,
khối lượng riêng 160kg/dm
3
, nhiệt độ ước tính từ 14 đến 20 triệu độ, áp suất vào khoảng
hàng trăm tỷ atmotphe. Vùng kế tiếp là vùng trung gian còn gọi là vùng “đổi ngược”qua đó
năng lượng truyền từ trong ra ngoài,vật chất ở vùng này gồm có sắt (Fe), can xi(Ca), nát tri
(Na),stronti (Sr),crôm (Cr),kền (Ni),cácbon ( C), silíc (Si) và các khí như hiđrô (H
2
), hêli (He),
chiều dày vùng này khoảng 400.000.
Tiếp theo là vùng “đối lưu” dày 125.000km và vùng “quang cầu”có nhiệt độ khoảng 6000K,
dày 1000km ở vùng này gồm các bọt khí sôi sục, có chỗ tạo ra các vết đen, là các hố xoáy có
nhiệt độ thấp khoảng 4500
0


+ 2 Neutrino +
γ
Neutrino là hạt không mang điện, rất bền và có khả năng đâm xuyên rất lớn. Sau phản ứng
các Neutrino lập tức rời khỏi phạm vi mặt trời và không tham gia vào các “biến cố” sau
đó.
Trong quá trình diễn biến của phản ứng có
một lượng vật chất của mặt trời bị mất đi.
Khối lượng của mặt trời do đó mỗi giây
giảm khoang 4.10
6

tấn, tuy nhiên theo các
nhà nghiên cứu, trạng thái của mặt trời vẫn
không thay đổi trong thời gian hàng tỷ năm
nữa. Mỗi ngày mặt trời sản xuất một nguồn
năng lượng qua phản ứng nhiệt hạch lên
đến 9.10
24
kWh (tức là chưa đầy một phần
triệu giây mặt trời đã giải phóng ra một lượng năng lượng tương đương với tổng số điện năng
sản xuất trong một năm trên trái đất).
Trái đất là hành tinh thứ ba tính từ Mặt trời, đồng thời cũng là hành tinh lớn nhất trong các hành
tinh đất đá của hệ Mặt trời xét về bán kính, khối lượng và mật độ vật chất. Trái đất còn được biết
tên với các tên “thế giới”, “hành tinh xanh” hay “Địa cầu”, là của hàng triệu loài sinh vật, trong
đó có con người và cho đến nay là nơi duy nhất trong vũ trụ được biết đến là có sự sống. Hành
tinh này hình thành cách đây 4,55 tỷ năm và sự sống xuất hiện trên bề mặt của nó khoảng 1 tỷ
năm trước.
Hình dạng của Trái Đất rất gần với hình phỏng cầu là hình cầu bị nén dọc theo hướng từ địa cực
tới chỗ phình ra ở xích đạo. Phần phình ra này là kết quả của quá trình tự quay và khiến cho độ

(20,9%), với một lượng nhỏ agon (0,9%), điôxít cacbon (dao động, khoảng 0,035%), hơi nước và
một số chất khí khác. Bầu khí quyển bảo vệ cuộc sống trên Trái Đất bằng cách hấp thụ các bức
xạ tia cực tím của mặt trời và tạo ra sự thay đổi về nhiệt độ giữa ngày và đêm.
Khí quyển của trái đất có thể chia làm 4 tầng:
Tầng dưới cùng nhất gọi là tầng đối lưu, gần 95 % tổng khối lượng nước trong khí quyển phân
bố ở đây. Nó có chiều dày chỉ khoảng 14 km, gần như toàn bộ sự trao đổi năng lượng xãy ra
trong tầng này. Trái đất được hâm nóng lên nhờ ánh sáng mặt trời, nhiệt độ trung bình trên bề
mặt Trái đất khoảng 15
0
C. Không khí trong tầng đối lưu chuyển động theo chiều thẳng đứng và
nằm ngang rất mạnh làm cho nước thay đổi cả 3 trạng thái, gây ra hàng loạt quá trình thay đổi
vật lý. Những hiện tượng mưa, mưa đá, gió, tuyết, sương giá, sương mù đều diễn ra ở tầng đối
lưu.
Tiếp theo tầng đối lưu là tầng bình lưu, tại đây nhiệt độ bắt đầu tăng. Nhiệt độ giữa vùng chuyển
tiếp giữa vùng đối lưu và vùng bình lưu khoảng -500C, càng lên cao nhiệt độ càng tăng. Tại ranh
giới của vùng bình lưu ở độ cao khoảng 50 km nhiệt độ ở khoảng 0 0C. Nguyên nhân gây ra hiện
tượng này là do các phân tử oxy (O2) và ozon (O3) hấp thụ một phần tia cực tím đến từ mặt trời.
Do vậy, nếu không có sự ngăn cản này các sinh vật trên trái đất sẽ bị hủy diệt. Tuy nhiên, những
hoạt động của con người đã đẩy sự sống trên trái đất vào tình trạng nguy hiểm.
Trong tầng giữa, có độ cao từ 50 km trở lên đến độ cao khoảng 80 km nhiệt độ chỉ khoảng -90
0
C.
Càng lên cao nhiệt độ tăng trở lại và sự cấu tạo của khí quyển hầu như thay đổi hoàn toàn. Nhiệt
lượng bức xạ rất mạnh của mặt trời làm tách các phân tử ra để tạo thành các ion và electron. Vì
thế người ta gọi tầng này là tầng điện ly, các sóng điện từ bị phản xạ trong tầng này.
Càng lên cao, bức xạ mặt trời càng mạnh, ở độ cao khoảng 600 km nhiệt độ lên đến 1000 0C.
Càng lên cao khí quyển càng mỏng và không có một ranh giới rõ ràng phân biệt giữa khí quyển
trái đất và không gian. Các nhà khoa học thống nhất rằng khí quyển chuẩn của trái đất có độ cao
800 km. Tại đây, do bức xạ môi trường nhiều phản ứng hóa học xảy ra đối với ôxy, nitơ, hơi
nước, CO2 chúng bị phân tách thành các nguyên tử và sau đó ion hóa thành các ion như NO+,

hơn so với oxy, dưới tác dụng của các photon với bước sóng ngắn hơn 0,32 μm, sự phân tách O
3
thành O
2
và O xảy ra. Như vậy hầu như toàn bộ năng lượng của bức xạ tử ngoại được sử dụng để
duy trì quá trình phân ly và hợp nhất của O, O
2
và O
3
, đó là một quá trình ổn định. Do quá trình
này khi đi qua khí quyển bức xạ tử ngoại biến đổi thành bức xạ với năng lượng nhỏ hơn.