pin nang luong mat troi la gi

Pin năng lượng mặt trời là gì?

Tấm pin năng lượng mặt trời là một trong những phát minh đột phá có tính bước ngoặt trong ngành sản xuất và tái tạo năng lượng xanh, nhờ đó mà mang đến rất nhiều lợi ích, nó được ứng dụng khá rộng rãi hiện nay nhất là hệ thống điện năng lượng mặt trời tạo ra nguồn điện xanh.

Vậy pin mặt trời là gì? Hãy cùng thicongdienmattroi.net tìm hiểu thông qua bài viết này nhé !

pin nang luong mat troi la gi

1. Pin năng lượng mặt trời là gì?

Pin năng lượng Mặt trời hay pin mặt trời hay pin quang điện (Solar panel) bao gồm nhiều tế bào quang điện (solar cells) – là phần tử bán dẫn có chứa trên bề mặt một vài lượng lớn các cảm biến ánh sáng là điốt quang, thực hiện biến đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng điện. Cường độ dòng điện, hiệu điện thế hoặc điện trở của pin mặt trời bùng nổ tùy thuộc bởi lượng ánh sáng chiếu lên chúng. Tế bào quang điện được ghép lại thành khối để trở nên pin mặt trời (thông thường 60 hoặc 72 tế bào quang điện trên một tấm pin mặt trời). Tế bào quang điện có khả năng hoạt động dưới ánh sáng mặt trời hoặc ánh sáng nhân tạo. Chúng có thể được dùng như cảm biến ánh sáng (ví dụ cảm biến hồng ngoại), hoặc các phát xạ điện từ gần ngưỡng ánh sáng nhìn thấy hoặc đo cường độ ánh sáng.

Sự chuyển đổi này thực hiện theo hiệu ứng quang điện. Hoạt động của pin mặt trời được chia làm ba giai đoạn:

  • Đầu tiên năng lượng từ các photon ánh sáng được hấp thụ và hình thành các cặp electron-hole trong chất bán dẫn.
  • Các cặp electron-hole sau đó bị phân chia bởi đứt quãng tạo bởi một số loại chất bán dẫn khác nhau (p-n junction). Hiệu ứng này tạo thành hiệu điện thế của pin mặt trời.
  • Pin mặt trời sau đó được nối trực tiếp vào mạch ngoài và tạo thành dòng điện.

Các pin năng lượng Mặt trời có nhiều ứng dụng trong thực tế. Do giá thành còn đắt, chúng đặc trưng thích hợp cho những vùng mà điện lưới khó vươn tới như núi cao, ngoài đảo xa, hoặc phục vụ các hoạt động trên không gian; xác thực như các vệ tinh quay xung quanh quỹ đạo Trái Đất, máy tính cầm tay, các máy điện thoại cầm tay từ xa, thiết bị bơm nước…

pin mat troi

Các Pin năng lượng Mặt trời được thiết kế thi công theo phong cách như những modul thành phần, được ghép lại với nhau tạo thành các tấm năng lượng Mặt trời có diện tích lớn, thường được đặt trên nóc các tòa nhà địa chỉ chúng có thể có ánh sáng nhiều nhất, và kết nối với bộ chuyển đổi của mạng lưới điện. Các tấm pin Mặt Trời lớn ngày nay được lắp thêm bộ phận tự động điều khiển để có thể xoay theo hướng ánh sáng, giống như loài hoa hướng dương hướng về ánh sáng Mặt Trời.

2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của pin mặt trời:

Chúng thường được lắp đặt ở những địa chỉ hấp sở hữu được nhiều ánh sáng mặt trời nhất như trên mái của rất nhiều tòa nhà hay các công trình. Hệ thống này sẽ chuyển đổi quang năng từ ánh sáng mặt trời hấp thụ được thành điện năng, nó được sử dụng như điện lưới thông thường.

Silicon được biết đến là một chất bán dẫn, nó là một thành phần quan trọng trong cấu tạo của pin năng lượng mặt trời. “Chất bán dẫn là nguyên liệu trung gian giữa chất dẫn điện và chất cách điện, hoạt động như chất cách điện ở nhiệt độ thấp và có tính dẫn điện ở nhiệt độ phòng”.

Ánh sáng năng lượng mặt trời gồm các hạt rất nhỏ gọi là photon được tỏa ra từ mặt trời. Nó va chạm với các nguyên tử Silicon của tấm pin, lúc này những hạt photon truyền năng lượng của chúng tới các electron rời rạc, kích thích làm cho electron đang liên kết với nguyên tử bị bật ra khỏi nguyên tử, đồng thời ở nguyên tử xuất hiện chỗ trống vì thiếu electron. Tuy nhiên việc giải phóng các electron chỉ đơn giản là một nửa tiến độ của pin mặt trời, tiếp đến nó dồn các electron rải rác này vào một trong những dòng điện. Điều này ảnh hưởng đến việc tạo ra sự mất cân bằng điện trong pin, có tác động giống như xây một con dốc để các electron chảy theo cùng một hướng. Sự mất cân bằng này cũng có thể được tạo ra bởi tổ chức nội khu của silicon.

nguyen ly hoat dong pin mat troi

Các nguyên tử silicon được sắp xếp cùng nhau trong một cấu trúc liên kết chặt chẽ. Bằng cách ép một lượng nhỏ các nguyên tố khác vào cấu trúc này, nó sẽ tạo ra 2 loại Silicon là: loại n (bán dẫn âm – Negative) và loại p(bán dẫn dương – Positive). Chất bán dẫn loại n có tạp chất là các nguyên tố thuộc nhóm V, các nguyên tử này dùng 4 electron tạo liên kết và một electron lớp ngoài liên kết lỏng lẻo với nhân, đấy chính là các electron dẫn chính. Chất bán dẫn loại p có tạp chất là các nguyên tố thuộc nhóm III, dẫn điện chủ yếu bằng các lỗ trống.

Khi hai loại bán dẫn n và p này đặt cạnh nhau trong cùng một tấm pin mặt trời, electron dẫn chính của loại n sẽ chuyển qua lấp đầy những khoảng trống của loại p. Điều này tức là silicon loại n tích điện dương và silicon loại p được tích điện âm, tạo thành một điện trường trên tấm pin

Vì silicon là một chất bán dẫn nên chỉ mất thể hoạt động như một chất cách điện và duy trì sự mất cân bằng này. Khi làm cho electron đang liên kết với nguyên tử bị bật ra khỏi nguyên tử silicon, photon trong ánh sáng mặt trời đưa các electron này vào một trong những trật tự nhất định, từ đó đáp ứng dòng điện cho máy tính, vệ tinh và tất cả những thiết bị ở giữa.

3. Phân loại pin mặt trời.

Cho tới hiện tại thì nguyên liệu chủ yếu cho pin mặt trời là các silic tinh thể, nó được chia thành 3 loại:

  • Đơn tinh thể module sản xuất dựa trên công việc Czochralski. Đơn tinh thể loại này có hiệu suất lên tới 16%. Chúng thường có giá thành cao do được cắt từ các thỏi hình ống, các tấm đơn thể này có các mặt trống ở góc nối các module.
  • Đa tinh thể: làm từ các thỏi đúc-đúc từ silic nung chảy cẩn trọng sau đó được làm nguội và làm rắn. Các loại pin này có giá thấp hơn các đơn tinh thể, mặc dù vậy hiệu suất kém hơn. Tuy nhiên chúng có thể tạo thành các tấm vuông che phủ bề mặt nhiều hơn thế đơn tinh thể bù lại cho hiệu suất thấp của nó.
  • Dải silic tạo từ các miếng phim mỏng từ silic nóng chảy và có cấu trúc đa tinh thể: Loại này thường có hiệu suất thấp nhất và có giá tốt nhất trong một số loại vì không cần thiết phải cắt từ thỏi silicon. Các công nghệ trên là sản suất tấm, nói cách khác, một số loại trên có độ dày 300 μm tạo thành và xếp lại để tạo thành module.

4. Những lợi ích khi sử dụng pin mặt trời:

Chúng được ứng dụng khá rộng thoải mái ngày nay nhờ những lợi ích mà nó mang lại:

4.1 Tạo ra nguồn năng lượng xanh:

Ánh sáng mặt trời được xem như nguồn năng lượng tự nhiên và khá quen thuộc. Thông qua tấm pin mà nguồn năng lượng tự nhiên này được chuyển hóa thành điện năng để phục vụ cho cuộc sống hiện đại của con người. Làm giảm phần nào gánh nặng cho lưới điện của quốc gia luôn trong tình hình quá tải, giúp khắc phục thực trạng thiếu điện cho nhu cầu sản xuất và sinh hoạt, không bị đứt quãng trong công việc sử dụng.

4.2 Tiết kiệm

Giá của rất nhiều tấm pin mặt trời khá rẻ, đi kèm là giá thành để lắp đặt các hệ thống cho những hộ gia đình, công ty, nhà xưởng…vừa phải. Với vốn đầu tư thấp nhưng hiệu quả sử dụng mang lại rất rộng giúp giảm thiểu giá thành từ hệ thống lắp đặt, không hẳn bảo hành bảo dưỡng, độ bền lên đến hơn 25 -30 năm, giúp tiết kiệm phí tri trả tiền điện hàng tháng rất nhiều so với khi sử dụng hệ thống điện lưới.

4.3 Thân thiện với môi trường:

Một ưu điểm vượt trội của tấm pin chính là tạo ra từ nguồn năng lượng sạch, thân thiết với môi trường, góp phần rất rộng trong những công việc bảo vệ môi trường.

4.4 Thời hạn sử dụng lâu dài:

Một tấm pin có thời gian sử dụng lên đến 25-30 năm

5. Cách chọn mua một tấm pin mặt trời tốt:

Tại nước ta ngày nay có rất nhiều doanh nghiệp bán sản phẩm này. Tuy nhiên bạn cần tìm mua một loại sản phẩm tốt để sử dụng lâu dài. Vậy làm thế nào để quyết định một tấm pin tốt và chất lượng. 2 tiêu chuẩn phần bên dưới sẽ hỗ trợ bạn phân tích chất lượng của chúng:

5.1 Chất lượng của tế bào quang điện (solar cells):

Một tấm pin 6V có cấu tạo là 18 tế bào quang điện. Tấm pin 12V là 36 tế bào. 18V là 52 tế bào và 24V là 72 tế bào. Tất cả những tế bào này phải hoạt động thì chất lượng pin mới được đảm bảo. Nếu một tế bào chết là coi như hỏng cả tấm pin.

5.2 Dựa trên chất lượng của phụ kiện đi kèm:

Khi mua tấm pin sẽ kèm theo nhiều phụ kiện đi kèm. Bạn cần quan sát kỹ lưỡng các phụ kiện để đảm bảo phụ kiện đi kèm đạt tiêu chuẩn. Yêu cầu chất lượng phụ kiện: Khung nhôm dày và chắc chắn, mặt kính dày và cứng. Bạn cũng cần kiểm tra lớp màng phía sau bằng cách sờ vào nó. Lớp màng đạt chất lượng khi không quá mỏng và nhăn nheo.

>>> Xem thêm: Giá điện mặt trời bán cho EVN là bao nhiêu?

6. Tấm pin mặt trời giá bao nhiêu?

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại với rất nhiều công suất khác nhau. Tùy thuộc vào từng loại khác nhau mà có giá khác nhau. Mặt bằng chung giá bán khá rẻ: giá chỉ từ khoảng 1 triệu là đã có được tấm pin thích hợp với nhu cầu sử dụng.

Hộ gia đình đang co nhu cầu cần báo giá lắp điện mặt trời áp mái có thể tham khảo: Tại đây !